碳化硅半导体装置及其制造方法、电力变换装置制造方法及图纸

碳化硅半导体装置具备：在由碳化硅构成的半导体基板(10)上形成的n型的漂移层(20)、在漂移层(20)的表层部形成的p型的阱区域(30)、在阱区域(30)的表层部形成的n型的源极区域(40)、以与源极区域(40)、阱区域(30)和漂移层(20)相接的方式形成的栅极绝缘膜(50)、和在栅极绝缘膜(50)上形成的栅极(60)。该碳化硅半导体装置在从阱区域(30)与栅极绝缘膜(50)的界面向阱区域(30)侧预定的厚度的区域中含有氧。面向阱区域(30)侧预定的厚度的区域中含有氧。面向阱区域(30)侧预定的厚度的区域中含有氧。

【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、电力变换装置


[0001]本专利技术涉及由碳化硅构成的碳化硅半导体装置及其制造方法、以及使用了其的电力变换装置。

技术介绍

[0002]对于使用碳化硅形成的绝缘栅型电场效应晶体管(MOSFET：Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect
‑
Transistor)而言，在栅极绝缘膜与半导体层的界面大量存在电缺陷，因此具有沟道电阻升高的课题。因此，例如考虑通过在栅极绝缘膜与半导体层的界面附近引入氮从而降低沟道电阻等对策(例如下述的非专利文献1)。
[0003]另一方面，已知提高MOSFET的栅极绝缘膜与半导体层的界面的氮浓度时，一般地，MOSFET的阈值电压降低。MOSFET的阈值电压降低时，在作为常闭的器件使用的情况下，产生在关时(turn off)电流流动从而发生误动作等MOSFET的动作的可靠性降低的问题。
[0004]另外，作为在碳化硅的半导体层上形成栅极绝缘膜的方法，有如下方法：将离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳化硅半导体装置，其具备：由碳化硅构成的半导体基板、在所述半导体基板上形成的由n型的碳化硅构成的漂移层、在所述漂移层的表层部形成的p型的阱区域、在所述阱区域的表层部与所述漂移层分离地形成的n型的源极区域、以与所述源极区域、所述阱区域和所述漂移层相接的方式形成的栅极绝缘膜、以经由所述栅极绝缘膜与所述阱区域相对的方式形成的栅极、和与所述源极区域连接的源极，在从所述阱区域与所述栅极绝缘膜的界面向所述阱区域侧预定的厚度的区域中含有氧。2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，所述含有氧的区域中的氧的浓度峰的位置位于所述阱区域内。3.根据权利要求1或权利要求2所述的碳化硅半导体装置，其中，从所述阱区域与所述栅极绝缘膜的界面向所述阱区域侧15nm厚的区域中的氧的浓度为1
×
10
18
cm
‑3以上。4.根据权利要求1或权利要求2所述的碳化硅半导体装置，其中，所述阱区域中含有的氧的总剂量为1
×
10
11
cm
‑2以上且1
×
10
17
cm
‑2以下。5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，在从所述阱区域与所述栅极绝缘膜的界面向所述阱区域侧离开30nm以上的区域中，存在氧的浓度比所述阱区域的p型杂质浓度高的区域。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，在从所述阱区域与所述栅极绝缘膜的界面向所述阱区域侧离开30nm以上的区域中，存在氧的浓度比所述漂移层的n型杂质浓度高的区域。7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，所述阱区域内的氧的浓度的峰值为1
×
10
17
cm
‑3以上且2
×
10
21
cm
‑3以下。8.一种碳化硅半导体装置，其具备：由碳化硅构成的半导体基板、在所述半导体基板上形成的由n型的碳化硅构成的漂移层、在所述漂移层的表层部形成的p型的阱区域、在所述阱区域的表面上形成的作为外延生长层的沟道外延层、在所述阱区域的表层部与所述漂移层分离地形成的n型的源极区域、以与所述沟道外延层相接的方式形成的栅极绝缘膜、以经由所述栅极绝缘膜与所述沟道外延层相对的方式形成的栅极、和与所述源极区域连接的源极，在从所述沟道外延层与所述栅极绝缘膜的界面向所述沟道外延层侧预定的厚度的区域、或者在从所述沟道外延层与所述阱区域的界面向所述阱区域侧预定的厚度的区域中含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口宗隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：