碳化硅半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

在保护环部中，通过在n

Silicon Carbide Semiconductor Device and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳化硅半导体装置及其制造方法相关申请的交叉参考本申请基于2016年12月12日申请的日本专利申请号第2016-240558号，其记载内容通过参照而被纳入于此。
本专利技术涉及具有深层及保护环层的碳化硅(以下称为SiC)半导体装置及其制造方法。
技术介绍
一直以来，SiC作为可得到高的电场击穿强度的功率器件的原材料而受到注目。作为SiC的功率器件，提出了例如MOSFET、肖特基二极管等(例如参照专利文献1)。在SiC的功率器件中，具备形成有MOSFET或肖特基二极管等功率元件的单元部和将单元部的周围包围的保护环部。在单元部与保护环部之间，设置有用于将它们之间连接的连接部，在连接部中的半导体基板的表面侧具备例如电极衬垫。并且，在包含保护环部的外周区域中，通过制成使半导体基板的表面凹陷的凹部，从而成为在基板的厚度方向上单元部及连接部以岛状突出的台面部。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-101036号公报
技术实现思路
在具有上述的构成的功率器件的SiC半导体装置中，若伴随着微细化而导致形成于单元部的MOSFET等中的p型深层的间隔变窄，则通过从p型深层延伸的耗尽层而实质上的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅半导体装置，其具有单元部和包含将所述单元部的外周包围的保护环部的外周部，其中，在所述单元部及所述外周部中具备：第1或第2导电型的基板(1)；第1导电型的漂移层(2)，该第1导电型的漂移层(2)形成于所述基板的表面侧，且设定为比所述基板低的杂质浓度；和第1导电型的电流分散层(2a)，该第1导电型的电流分散层(2a)形成于所述漂移层上，且设定为比所述漂移层高的杂质浓度，在所述单元部中具备立式的半导体元件，所述半导体元件具有：以条纹状形成于所述电流分散层上的第2导电型层(5)，与所述第2导电型层电连接的第1电极(9)，和与所述基板的背面侧电连接的第2电极(11)，在所述第1电极与所述第...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.12 JP 2016-2405581.一种碳化硅半导体装置，其具有单元部和包含将所述单元部的外周包围的保护环部的外周部，其中，在所述单元部及所述外周部中具备：第1或第2导电型的基板(1)；第1导电型的漂移层(2)，该第1导电型的漂移层(2)形成于所述基板的表面侧，且设定为比所述基板低的杂质浓度；和第1导电型的电流分散层(2a)，该第1导电型的电流分散层(2a)形成于所述漂移层上，且设定为比所述漂移层高的杂质浓度，在所述单元部中具备立式的半导体元件，所述半导体元件具有：以条纹状形成于所述电流分散层上的第2导电型层(5)，与所述第2导电型层电连接的第1电极(9)，和与所述基板的背面侧电连接的第2电极(11)，在所述第1电极与所述第2电极之间流过电流，在所述保护环部中，具备从所述电流分散层的表面形成并且设定为将所述单元部包围的多个框形状的线状的第2导电型的保护环(21)，通过在所述保护环部中形成所述电流分散层比所述单元部凹陷的凹部(20)，从而构成在所述基板的厚度方向上所述单元部与所述保护环部相比突出的岛状的台面部，从所述台面部与所述凹部的边界位置朝向所述台面部的外周侧，在所述漂移层的表层部中具备设定为比所述保护环低的杂质浓度的第2导电型的电场缓和层(40)。2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，所述电场缓和层设定为将所述台面部包围的带状的框体形状。3.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，所述电场缓和层设定为相对于所述保护环正交配置的多条线状。4.一种碳化硅半导体装置，其具有单元部和包含将所述单元部的外周包围的保护环部的外周部，其中在所述单元部及所述外周部中具备：第1或第2导电型的基板(1)；第1导电型的漂移层(2)，该第1导电型的漂移层(2)形成于所述基板的表面侧，且设定为比所述基板低的杂质浓度；和第1导电型的电流分散层(2a)，该第1导电型的电流分散层(2a)形成于所述漂移层上，且设定为比所述漂移层高的杂质浓度，在所述单元部中具备立式的半导体元件，所述半导体元件具有：以条纹状形成于所述电流分散层上的第2导电型层(5)，与所述第2导电型层电连接的第1电极(9)，和与所述基板的背面侧电连接的第2电极(11)，在所述第1电极与所述第2电极之间流过电流，在所述保护环部中，具备从所述电流分散层的表面形成并且设定为将所述单元部包围的多个框形状的线状的第2导电型的保护环(21)，通过在所述保护环部中形成所述电流分散层比所述单元部凹陷的凹部(20)，从而构成在所述基板的厚度方向上所述单元部与所述保护环部相比突出的岛状的台面部，从所述台面部与所述凹部的边界位置朝向所述台面部的外周侧，在所述电流分散层内具备载流子浓度设定为低于所述电流分散层及所述保护环的第1导电型或第2导电型的电场缓和层(50)。5.根据权利要求4所述的碳化硅半导体装置，其中，所述电场缓和层形成于所述保护环部的整个区域中。6.根据权利要求4或5所述的碳化硅半导体装置，其中，所述电场缓和层的上表面设定为比所述保护环的表面深并且比底面浅的位置。7.根据权利要求1到6中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，在所述单元部形成有立式的半导体元件，所述半导体元件具备：第2导电型的基极区域(3)，该第2导电型的基极区域(3)形成于所述电流分散层上；第1导电型的源极区域(4)，该第1导电型的源极区域(4)形成于所述基极区域上，且设定为比所述漂移层高的杂质浓度；沟槽栅极结构，该沟槽栅极结构形成于从所述源极区域的表面形成至比所述基极区域深的位置为止的栅极沟槽(6)内，且具有形成于该栅极沟槽的内壁面的栅极绝缘膜(7)和形成于所述栅极绝缘膜上的栅电极(8)而构成；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内有一，铃木龙太，永冈达司，青井佐智子，
申请(专利权)人：株式会社电装，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP