特開2023-173420IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

この発明は、炭化珪素半導体装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】簡易に形成可能でかつ所定耐圧を安定して確保可能な信頼性の高い炭化珪素半導体装置を提供すること。
【解決手段】p型外周領域25は、活性領域1の外周部1bにおいて半導体基板40のおもて面側から順にp++型コンタクト延在部15a、p型ベース延在部13a、p+型延在部22aの上部24aおよび下部23aを配置してなり、活性領域1の中央部の周囲を囲む。p型外周領域25は、外側端部に深さ方向に半導体基板40のおもて面から離れるほど段階的に内側に凹んだ複数の段差を有する。耐圧構造30を構成する最も内側のp型領域31(JTE領域30a)は、p++型コンタクト延在部15aの外側端部に接する。p+型埋め込み領域26は、JTE領域30aの直下においてp+型延在部22aの下部23aと同じ深さ位置に、JTE領域30aおよびp型外周領域25と離れて選択的に設けられ、活性領域1の周囲を囲む。
【選択図】図3

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、従来の炭化珪素半導体装置110(図7参照)では、工程簡略化のため、一般的に、耐圧構造130(図7では複数のp型領域131および複数のp-型領域132)は半導体基板140のおもて面から0.5μm程度の浅い深さd101で形成される。このため、活性領域101にトレンチゲート構造などの半導体基板140のおもて面から比較的深い位置に達する素子構造が形成されると、活性領域101の主接合端を形成するp型外周領域125の底部(半導体基板140の裏面側端部)の深さ位置に対して、耐圧構造130の底部の深さ位置が半導体基板140のおもて面から浅くなってしまう。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる炭化珪素半導体装置は、次の特徴を有する。半導体基板は、炭化珪素からなり、全面にわたって平坦な第1主面を有する。前記半導体基板に、活性領域および終端領域が設けられている。前記終端領域は、前記活性領域の周囲を囲む。前記活性領域から前記終端領域にわたって前記半導体基板の内部に、第1導電型の第1半導体領域が設けられている。前記活性領域・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明にかかる炭化珪素半導体装置によれば、簡易に形成可能でかつ所定耐圧を安定して確保可能な信頼性の高い炭化珪素半導体装置を提供することができるという効果を奏する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 実施の形態1にかかる炭化珪素半導体装置を半導体基板のおもて面側から見たレイアウトを示す平面図である。
【図2】 図1の切断線A1-A2における断面構造を示す断面図である。
【図3】 図1の切断線A2-A3における断面構造を示す断面図である。
【図4】 実施の形態2にかかる炭化珪素半導体装置の構造を示す断面図である。
【図5】 実施の形態3にかかる炭化珪素半導体装置の構造を示す断面図である。
【図6】 従来例の耐圧特性をシミュレーションした結果を示す特性図である。
【図7】 従来の炭化珪素半導体装置の構造を示す断面図である。

選択図 図3出願人が指定した本件の代表的な図

1 活性領域 1a 活性領域の中央部 1b 活性領域の外周部 2 エッジ終端領域 10,60,80 炭化珪素半導体装置 11 n+型ドレイン領域 12 n-型ドリフト領域 13 p型ベース領域 13a p型ベース延在部 13b p型ベース延在部の底部の外側コーナー部 14 n+型ソース領域 15,15c,15d p++型コンタクト領域 15a p++型コンタクト延在部 15b p++型コンタクト延在部の底部の外側コーナー部 16 トレンチ 17 ゲート絶縁膜 18 ゲート電極 19 層間絶縁膜 20 n型電流拡散領域 21 トレンチ下のp+型領域 22 互いに隣り合うトレンチ間のp+型領域 22a p+型延在部 23 互いに隣り合うトレンチ間のp+型領域の下部 23a p+型延在部の下部 23b p+型延在部の下部の底部の外側コーナー部 24 互いに隣り合うトレンチ間のp+型領域の上部 24a p+型延在部の上部 25 p型外周領域 25b p型外周領域の底部の外側コーナー部 26 p+型埋め込み領域 30,70 耐圧構造 30a,30c,70a,70c JTE領域 30b、30d,70b,70d 空間変調領域 31,71 耐圧構造のp型領域 32,72 耐圧構造のp-型領域 33 n+型チャネルストッパ領域 40 半導体基板 41 n+型出発基板 42,42a,42b,42c n-型炭化珪素層 43 オーミック電極 44 ソース電極 45 ドレイン電極 51 フィールド酸化膜 52 ゲートポリシリコン配線層 53 ゲート金属配線層 61,62 n型チャネルストッパ領域 d1,d2 耐圧構造(p型領域およびp-型領域)の深さ

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