発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、炭化珪素半導体のビルトイン電圧は大きいため、ｎ^-型ドリフト層にキャリアを注入するためには、ｐ型ベース領域とｎ^-型ドリフト層との間のｐｎ接合に大きな順バイアスをかける必要がある。したがって、上述したメサ幅（隣り合うトレンチ間のメサ領域の幅）の狭いおもて面素子構造を適用したＳｉＣ−ＩＧＢＴでは、メサ領域でのホール電流による電圧降下が炭化珪素半導体のビルトイン電圧未満であった場合、エミッタ側からｎ^-型ドリフト層へのＩＥ（電子注入促進）効果が十分に得られないという問題がある。すなわち、ＳｉＣ−ＩＧＢＴにおいてＩＥ効果を高めるには、Ｓｉ−ＩＧＢＴよりもメサ幅を狭くし、かつトレンチの深さを深くする必要があるが、炭化珪素ウエハへの深いトレンチエッチングは難しく、また、メサ幅の狭いおもて面素子構造を形成するためのパターニングも難しいという問題がある。 また、トレンチゲート型のおもて面素子構造とした場合、デバイスの定常オフ時に、トレンチ底部に高電界が加わり、トレンチの内壁に沿って形成されたゲート絶縁膜が劣化するという問題がある。炭化珪素半導体はアバランシェ降伏を起こす臨界電界強度が高いという特長があるが、ゲート絶縁膜にかかる電界も大きくなるため、ゲート絶縁膜の長期信頼性が低下するという問題がある。 この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、炭化珪素半導体を用いたトレンチゲート型半導体装置であって、オン電圧が低く、かつゲート絶縁膜の信頼性の高い半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明にかかる半導体装置および半導体装置の製造方法によれば、炭化珪素半導体を用いたトレンチゲート型半導体装置において、十分な耐圧を確保することができるとともに、オン電圧を低減させることができる。また、本発明にかかる半導体装置および半導体装置の製造方法によれば、炭化珪素半導体部とゲート絶縁膜との界面における電界を緩和させることができるため、ゲート絶縁膜へのキャリアの飛び込みによるゲート絶縁膜の劣化が起こりにくく、ゲート絶縁膜の長期信頼性を向上させることができるという効果を奏する。