半导体装置制造方法及图纸

技术编号:8165883 阅读:119 留言:0更新日期:2013-01-08 12:33
本发明专利技术的目的在于提供一种反馈电容小、且开关损耗低的半导体装置。本发明专利技术的半导体装置具备:半导体基板(20);漂移层(21),形成于半导体基板(20)表面上;第1阱区域(41),在漂移层(21)表面形成了多个;源极区域(80),是形成于各第1阱区域(41)表面的区域,将由该区域和漂移层(21)夹住的各第1阱区域(41)表面规定为沟道区域;栅电极(50),从沟道区域上到漂移层(21)上隔着栅极绝缘膜(30)形成;以及第2阱区域(43),在栅电极(50)下的漂移层(21)内部埋设,并且与相互相邻的各第1阱区域(41)的各个连接地形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体装置,特别涉及碳化硅半导体装置的反馈电容、导通损耗、开关损耗的降低。
技术介绍
在碳化硅半导体装置中,以往以来要求降低通电时的损耗(导通损耗),并且降低在装置的开关时发生的损耗(开关损耗)。作为其解决方法,可以举出降低依赖于漏电极与栅电极的对置面积的反馈电容的例子。即,有如下手法如专利文献I所述,通过插入P提取区域来减少构成各单位单元的P基极层与P基极层之间(JFET区域)的面积。 另外,在作为专利文献I所示的碳化硅半导体装置的η沟道DMOS (DoubleDiffused M0S,双扩散M0S)中,对于构成各单位单元的p基极层,通过p提取区域使单元相互之间部分性地连接,经由P提取区域而与源电极短路。通过具有这样的构造,使被施加到元件的噪声还能够经由P提取区域而流入到通往源电极的通路,还能够提高元件的破坏耐量。进而,在元件整体中,P区域连续形成I个区域,所以局部的P基极层的电位上升被抑制,还能够提高元件的破坏耐量。专利文献I :日本特开平5 - 102487号公报
技术实现思路
但是,上述P提取区域是在P基极层的表面附近被连接,并且,从漂移层表面向漂移层里侧的方向延伸,所以存在如下问题各单位单元的实效的沟道宽度减少,并且JFET区域的一部分减少,虽然与不设置P提取区域的情况相比能够减少反馈电容,但导致沟道电阻以及JFET电阻增加。本专利技术是为了解决上述那样的问题而完成的,其目的在于提供一种半导体装置,不会导致沟道电阻、JFET电阻增加而能够降低反馈电容,降低导通损耗、开关损耗。本专利技术涉及的半导体装置,具备第I导电类型的半导体基板;第I导电类型的漂移层,形成于所述半导体基板表面上;第2导电类型的第I阱区域,在所述漂移层表面选择性地形成了多个;第I导电类型的源极区域,是在各所述第I阱区域表面选择性地形成的区域,将由该区域和所述漂移层夹住的各所述第I阱区域表面规定为沟道区域;栅电极,从所述沟道区域上到所述漂移层上,隔着绝缘膜而形成;多个第2导电类型的第2阱区域,在所述栅电极下的所述漂移层内部埋设,并且与相互相邻的各所述第I阱区域的各个连接地形成,俯视时覆盖多个所述第I阱区域之间的区域的一部分;源电极,与所述源极区域连接,并且仅与所述第I以及第2阱区域中的所述第I阱区域直接连接地形成;以及漏电极,形成于所述半导体基板背面。根据本专利技术的半导体装置,由于具备 第I导电类型的半导体基板;第I导电类型的漂移层,形成于所述半导体基板表面上;第2导电类型的第I阱区域,在所述漂移层表面选择性地形成了多个;第I导电类型的源极区域,是在各所述第I阱区域表面选择性地形成的区域,将由该区域和所述漂移层夹住的各所述第I阱区域表面规定为沟道区域;栅电极,从所述沟道区域上到所述漂移层上,隔着绝缘膜而形成;多个第2导电类型的第2阱区域,在所述栅电极下的所述漂移层内部埋设,并且与相互相邻的各所述第I阱区域的各个连接地形成,俯视时覆盖多个所述第I阱区域之间的区域的一部分;源电极,与所述源极区域连接,并且仅与所述第I以及第2阱区域中的所述第I阱区域直接连接地形成;以及漏电极,形成于所述半导体基板背面,从而不会导致沟道电阻、JFET电阻增加而能够降低反馈电容,降低导通损耗、开关损耗。本专利技术的目的、特征、局部方面、以及优点根据以下的详细说明和附图将更加明确。附图说明图I是实施方式I中的碳化硅半导体装置的俯视图。 图2是实施方式I中的碳化硅半导体装置的基板内部的表面附近的俯视图。图3是实施方式I中的碳化硅半导体装置的基板内部的俯视图。图4是实施方式I中的碳化硅半导体装置的元件端面中的纵剖面图。图5是实施方式I中的碳化硅半导体装置的元件端面中的纵剖面图。图6是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图7是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的变形例的纵剖面图。图8是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的变形例的纵剖面图。图9是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图10是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的变形例的纵剖面图。图11是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图12是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的变形例的纵剖面图。图13是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的变形例的纵剖面图。图14是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图15是实施方式I中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图16是实施方式I中的碳化硅半导体装置的俯视图。图17是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图18是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图19是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图20是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图21是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图22是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图23是实施方式I中的碳化硅半导体装置的俯视图。图24是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图25是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图26是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图27是实施方式I中的碳化硅半导体装置的俯视图。图28是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图29是实施方式I中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图30是实施方式I中的碳化硅半导体装置的上表面的电子显微镜照片。图31是实施方式I中的碳化硅半导体装置的上表面的电子显微镜照片。图32是示出通过实施方式I制作出的碳化硅半导体装置中的杂质浓度分布的图。图33是实施方式2中的碳化硅半导体装置的俯视图。图34是实施方式2中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图35是实施方式2中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。 图36是实施方式2中的碳化硅半导体装置的俯视图。图37是实施方式2中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图38是实施方式2中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图39是实施方式2中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图40是实施方式2中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图41是实施方式3中的碳化硅半导体装置的俯视图。图42是实施方式3中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图43是实施方式3中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图44是实施方式3中的碳化硅半导体装置的俯视图。图45是实施方式3中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图46是实施方式3中的碳化硅半导体装置的变形例的俯视图。图47是实施方式3中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图48是实施方式3中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图49是实施方式3中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图50是实施方式4中的碳化硅半导体装置的制造方法中的纵剖面图。图51是示出通过实施方式4制作出的碳化硅半导体装置中的杂质浓度分布的图。(符号说明)20 :半导体基板;21 :漂移层;30 :栅极绝缘膜;31 :场氧化膜;32 :层间绝缘膜;40 JTE区域;41、41a、41b :第I阱区域;42 :周边区域;43 :第2阱区域;44 :第3阱区域;46 ;47 :阱接触区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:三浦成久中田修平大塚健一渡边昭裕渡边宽
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:
国别省市:

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