(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-02-08
(54)【発明の名称】炭化シリコンデバイス
(51)【国際特許分類】
H01L 29/78 20060101AFI20230201BHJP
H01L 29/12 20060101ALI20230201BHJP
【ＦＩ】
H01L29/78 652K
H01L29/78 652T
H01L29/78 652J
H01L29/78 652M
H01L29/78 653A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021569955
(86)(22)【出願日】2020-11-20
(85)【翻訳文提出日】2021-11-24
(86)【国際出願番号】 CN2020130599
(87)【国際公開番号】W WO2022099764
(87)【国際公開日】2022-05-19
(31)【優先権主張番号】202011280134.5
(32)【優先日】2020-11-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519152663
【氏名又は名称】蘇州東微半導体股▲ふん▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲ゴン▼軼
(72)【発明者】
【氏名】劉磊
(72)【発明者】
【氏名】劉偉
(72)【発明者】
【氏名】王睿
(57)【要約】
本出願は、炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチと、ゲートトレンチに位置するゲートであって、ゲートは第１の絶縁層によって第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、ゲートは第２の絶縁層によってｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層と分離されるゲートと、ソーストレンチに位置するソースであって、ソースはｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、第３の絶縁層によってソーストレンチの側壁の位置にある第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、ｐ型ウェル領域とソースとはソーストレンチの底部の位置で接続されるｐ型ウェル領域とを含む炭化シリコンデバイスを開示する。本出願は、ゲートが破壊されるリスクを低減し、デバイスの耐圧を向上させることができる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部はいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型半導体層及び前記第３のｎ型半導体層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースとは前記ソーストレンチの底部の位置で接続されるｐ型ウェル領域とを含む、
炭化シリコンデバイス。
【請求項2】
前記ゲートトレンチの深さは前記ソーストレンチの深さと同じである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項3】
前記ソーストレンチの幅は前記ゲートトレンチの幅より大きい、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項4】
前記第１の絶縁層の厚さは前記第２の絶縁層の厚さより大きい、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項5】
前記第１の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項6】
前記第３の絶縁層の材料が酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項7】
前記第２の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項8】
前記ゲートの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも一つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項9】
前記ソースの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、２０２０年１１月１６日に中国専利局に提出された出願番号が２０２０１１２８０１３４．５である中国特許出願の優先権を主張するものであり、当該出願の全文を引用により本出願に援用する。
【技術分野】
【0002】
本出願は、半導体デバイス技術の分野に属し、例えば、炭化シリコンデバイスに関する。
【背景技術】
【0003】
炭化シリコンは従来のシリコン半導体材料とは異なる種々の特徴を有しており、そのバンドギャップはシリコンの２．８倍、絶縁破壊電界強度はシリコンの５．３倍であるため、高圧パワーデバイスの分野において、炭化シリコンデバイスは、シリコン材料に対してより薄いエピタキシャル層を使用することによって、従来のシリコンデバイスと同じ耐圧レベルに達するとともに、オン抵抗もより低い。現在、炭化ケイ素を利用してトレンチパワーデバイスを作る際の主な問題は、デバイスの動作時に、大きな電界がゲートトレンチ内のゲート誘電体層に印加されるため、ゲートが破壊されやすくなりデバイスの耐圧に影響を与えることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本出願は、ゲートが破壊されるリスクを低減し、デバイスの耐圧を向上させる炭化シリコンデバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本出願は、
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、
前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部がいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型半導体層及び前記第３のｎ型半導体層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースは前記ソーストレンチの底部の位置に接続されるｐ型ウェル領域とを含む、炭化シリコンデバイスを提供する。
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、
前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部がいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型半導体層及び前記第３のｎ型半導体層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースは前記ソーストレンチの底部の位置に接続されるｐ型ウェル領域とを含む、炭化シリコンデバイスを提供する。
【0006】
好ましくは、前記ゲートトレンチの深さは前記ソーストレンチの深さと同じである。
【0007】
好ましくは、前記ソーストレンチの幅は前記ゲートトレンチの幅より大きい。
【0008】
好ましくは、前記第１の絶縁層の厚さは前記第２の絶縁層の厚さより大きい。
【0009】
好ましくは、前記第１の絶縁層は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも一つである。
【0010】
好ましくは、前記第２の絶縁層は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも一つである。
【0011】
好ましくは、前記第３の絶縁層は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも一つである。
【0012】
好ましくは、前記ゲートは導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも一つである。
【0013】
好ましくは、前記ソースは導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも一つである。
【発明の効果】
【0014】
本出願の炭化シリコンデバイスは、まず、ソーストレンチの下方にあるｐ型ウェル領域が、ソーストレンチの底部の近傍にある電場を増加させ、最高電場をソーストレンチの底部のｐｎ接合に限定し、ゲートトレンチ内のゲートが破壊されにくいように保護し、且つデバイスの耐圧を向上させることができる。次に、ゲートトレンチの下部において、より厚い第１の絶縁層を採用して、さらにゲートが破壊されにくいように保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本実施例における図面を参照しながら、本出願の技術案について完全に説明する。
【0017】
なお、本出願に使用される「有する」、「含む」及び「備える」等の用語は、一つまたは複数の他の要素またはその組み合わせの存在を除外するものではないことを理解すべきである。同時に、本出願の具体的な実施形態を明確に説明するために、明細書の図面に示される模式図は、本出願に係る層と領域の厚さを拡大しており、且つ示されるパターンのサイズは実際の寸法を示すものではない。
【0018】
図１は本出願に係る炭化シリコンデバイスの一つの実施例の断面構造模式図であり、図１に示すように、本出願の炭化シリコンデバイスは炭化シリコン基板２０を含み、炭化シリコン基板２０は順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層２１、第２のｎ型炭化シリコン層２２、ｐ型炭化シリコン層２３及び第３のｎ型炭化シリコン層２４を含み、第１のｎ型炭化シリコン層２１を炭化シリコンデバイスのｎ型ドレイン領域とする。
【0019】
炭化シリコン基板２０内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ４１及びソーストレンチ４２は、ゲートトレンチ４１の底部とソーストレンチ４２の底部がいずれも第２のｎ型炭化シリコン層２２内に位置する。ゲートトレンチ４１及びソーストレンチ４２の数は設計される炭化シリコンデバイスの仕様によって決まり、本出願の実施例においては、1つのゲートトレンチ４１及び2つのソーストレンチ４２のみが模式的に示される。ゲートトレンチ４１の深さとソーストレンチ４２の深さは同じにすることができ、これにより、ゲートトレンチ４１とソーストレンチ４２は同じステップとなるエッチング工程で同時に形成されることができる。
【0020】
ゲートトレンチ４１とソーストレンチ４２との間に位置するｐ型炭化シリコン層２３は炭化シリコンデバイスのｐ型ボディ領域とし、ゲートトレンチ４１とソーストレンチ４２との間に位置する第３のｎ型炭化シリコン層２４は炭化シリコンデバイスのｎ型ソース領域とすることができる。
【0021】
ゲートトレンチ４１内に位置するゲート２７であって、ゲート２７が第１の絶縁層２６と第２のｎ型炭化シリコン層２２によって分離され、第１の絶縁層２６の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも一つであってもよく、ゲート２７の材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも１つであっても良い。ゲート２７は第２の絶縁層２８によってｐ型炭化シリコン層２３と、第３のｎ型炭化シリコン層２４と分離され、第２の絶縁層２８の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つであってもよく、他の高誘電率の絶縁誘電体であっても良い。第１の絶縁層２６の厚さは第２の絶縁層２８の厚さと同じにすることができ、且つ第１の絶縁層２６の材料と第２の絶縁層２８の材料を同じにすることができ、これにより、第１の絶縁層２６と第２の絶縁層２８は同じ製造工程のステップにおいて形成されることができる。第１の絶縁層２６の厚さは第２の絶縁層２８の厚さより大きくてもよく、これにより、ゲートトレンチ４１内のゲート２７を破壊されにくいように保護することができる。
【0022】
ソーストレンチ４２内に位置するソース２９であって、ソース２９はｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、ソース２９は第３の絶縁層３０によってソーストレンチ４２の側壁位置にある第２のｎ型炭化シリコン層２２と分離される。第３の絶縁層３０の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも一つであってもよく、ソース２９の材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも一つであっても良い。第３の絶縁層３０の材料と第１の絶縁層２６の材料を同じにすることができ、これにより、第３の絶縁層３０と第１の絶縁層２６とは同じ製造工程のステップにおいて形成されることができ、炭化シリコンデバイスの製造工程を簡略化する。
【0023】
ソーストレンチ４２の幅はゲートトレンチ４１の幅より大きくてもよく、これにより、ゲートトレンチ４１内の第１の絶縁層２６を形成しやすく、本出願の炭化シリコンデバイスの製造工程を簡略化する。
【0024】
第２のｎ型炭化シリコン層２２内に位置し、且つソーストレンチ４２の底部の位置にあるｐ型ウェル領域３１であって、ｐ型ウェル領域３１とソース２９とはソーストレンチ４２の底部の位で接続される。ｐ型ウェル領域３１が第２のｎ型炭化シリコン層２２とｐｎ接合構造を形成し、ソーストレンチの底部の近傍にある電場を増加させ、炭化シリコンデバイスにおいて最高電場をソーストレンチ４２の下方のｐｎ接合に限定して、ゲートトレンチ４１内のゲート２７を破壊しにくいように保護し、且つデバイスの耐圧を向上させる。
【図1】
【手続補正書】
【提出日】2021-11-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部はいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースとは前記ソーストレンチの底部の位置で接続されるｐ型ウェル領域とを含む、
炭化シリコンデバイス。
【請求項2】
前記ゲートトレンチの深さは前記ソーストレンチの深さと同じである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項3】
前記ソーストレンチの幅は前記ゲートトレンチの幅より大きい、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項4】
前記第１の絶縁層の厚さは前記第２の絶縁層の厚さより大きい、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項5】
前記第１の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項6】
前記第３の絶縁層の材料が酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項7】
前記第２の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項8】
前記ゲートの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも一つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【請求項9】
前記ソースの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の炭化シリコンデバイス。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0005】
本出願は、
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、
前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部がいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースは前記ソーストレンチの底部の位置に接続されるｐ型ウェル領域とを含む、炭化シリコンデバイスを提供する。
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、
前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部がいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースは前記ソーストレンチの底部の位置に接続されるｐ型ウェル領域とを含む、炭化シリコンデバイスを提供する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0024】
第２のｎ型炭化シリコン層２２内に位置し、且つソーストレンチ４２の底部の位置にあるｐ型ウェル領域３１であって、ｐ型ウェル領域３１とソース２９とはソーストレンチ４２の底部の位で接続される。ｐ型ウェル領域３１が第２のｎ型炭化シリコン層２２とｐｎ接合構造を形成し、ソーストレンチ４２の底部の近傍にある電場を増加させ、炭化シリコンデバイスにおいて最高電場をソーストレンチ４２の下方のｐｎ接合に限定して、ゲートトレンチ４１内のゲート２７を破壊しにくいように保護し、且つデバイスの耐圧を向上させる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、
前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部はいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型半導体層及び前記第３のｎ型半導体層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースとは前記ソーストレンチの底部の位置で接続されるｐ型ウェル領域とを含む、
炭化シリコンデバイス。
［２］
前記ゲートトレンチの深さは前記ソーストレンチの深さと同じである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［３］
前記ソーストレンチの幅は前記ゲートトレンチの幅より大きい、［１］の炭化シリコンデバイス。
［４］
前記第１の絶縁層の厚さは前記第２の絶縁層の厚さより大きい、［１］の炭化シリコンデバイス。
［５］
前記第１の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［６］
前記第３の絶縁層の材料が酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［７］
前記第２の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［８］
前記ゲートの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも一つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［９］
前記ソースの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
順に積層された第１のｎ型炭化シリコン層、第２のｎ型炭化シリコン層、ｐ型炭化シリコン層及び第３のｎ型炭化シリコン層を含む炭化シリコン基板と、
前記炭化シリコン基板内に位置し、且つ交互に間隔を置いて設置されるゲートトレンチ及びソーストレンチであって、前記ゲートトレンチの底部と前記ソーストレンチの底部はいずれも前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置するゲートトレンチ及びソーストレンチと、
前記ゲートトレンチ内に位置するゲートであって、前記ゲートは第１の絶縁層によって前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離され、前記ゲートは第２の絶縁層によって前記ｐ型半導体層及び前記第３のｎ型半導体層と分離されるゲートと、
前記ソーストレンチ内に位置するソースであって、前記ソースは前記ｐ型炭化シリコン層及び前記第３のｎ型炭化シリコン層と接続され、前記ソースは第３の絶縁層によって前記ソーストレンチの側壁の位置にある前記第２のｎ型炭化シリコン層と分離されるソースと、
前記第２のｎ型炭化シリコン層内に位置し、且つ前記ソーストレンチの底部の位置にあるｐ型ウェル領域であって、前記ｐ型ウェル領域と前記ソースとは前記ソーストレンチの底部の位置で接続されるｐ型ウェル領域とを含む、
炭化シリコンデバイス。
［２］
前記ゲートトレンチの深さは前記ソーストレンチの深さと同じである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［３］
前記ソーストレンチの幅は前記ゲートトレンチの幅より大きい、［１］の炭化シリコンデバイス。
［４］
前記第１の絶縁層の厚さは前記第２の絶縁層の厚さより大きい、［１］の炭化シリコンデバイス。
［５］
前記第１の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［６］
前記第３の絶縁層の材料が酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［７］
前記第２の絶縁層の材料は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム及び酸化ハフニウムのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［８］
前記ゲートの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも一つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
［９］
前記ソースの材料は導電性ポリシリコン、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、金、窒化チタン及びタングステンのうちの少なくとも１つである、［１］の炭化シリコンデバイス。
【国際調査報告】