[发明专利]碳化硅半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种具备反型的纵型开关元件的碳化硅半导体装置的制造方法，

上述碳化硅半导体装置具备：

第1或第2导电型的衬底(1)，由碳化硅构成，主表面被设为(0001)面或(000－1)面，或相对于该各面具有偏轴角；

漂移层(2)，形成在上述衬底(1)之上，由与上述衬底(1)相比设为低杂质浓度的第1导电型的碳化硅构成；

基区(3)，形成在上述漂移层(2)之上，由第2导电型的碳化硅构成；

源区(4)，形成在上述基区(3)的上层部，由与上述漂移层(2)相比高浓度的第1导电型的碳化硅构成；

沟槽(6)，从上述源区(4)的表面形成到将上述基区(3)贯通并到达上述漂移层(2)的深度，且侧壁面朝向(11－20)面或(1－100)面而形成；

栅绝缘膜(7)，形成在上述沟槽(6)的内壁面；

栅电极(8)，在上述沟槽(6)内，形成在上述栅绝缘膜(7)之上；

源电极(11)，与上述源区(4)及上述基区(3)电连接；以及

漏电极(12)，形成在上述衬底(1)的背面侧；

上述碳化硅半导体装置具有：通过控制向上述栅电极(8)的施加电压而在位于上述沟槽(6)的侧面的上述基区(3)的表面部形成反型的沟道区域、并经由上述源区(4)及上述漂移层(2)而在上述源电极(8)及上述漏电极(12)之间流过电流的沟槽栅结构(9)；

上述碳化硅半导体装置的制造方法的特征在于，

通过蚀刻形成上述沟槽(6)；

在上述沟槽的形成后，通过进行利用包含CF₄及O₂的气体的化学干法蚀刻而将损伤去除；

在将上述损伤去除后，不进行牺牲氧化而在上述沟槽(6)的表面形成上述栅绝缘膜(7)；

在从上述沟槽的形成后开始到将上述损伤去除为止的期间进行牺牲氧化。

2.一种具备反型的纵型开关元件的碳化硅半导体装置，其特征在于，

具备：

第1或第2导电型的衬底(1)，由碳化硅构成，主表面被设为(0001)面或(000－1)面，或相对于该各面具有偏轴角；

漂移层(2)，形成在上述衬底(1)之上，由与上述衬底(1)相比设为低杂质浓度的第1导电型的碳化硅构成；

基区(3)，形成在上述漂移层(2)之上，由第2导电型的碳化硅构成；

源区(4)，形成在上述基区(3)的上层部，由与上述漂移层(2)相比高浓度的第1导电型的碳化硅构成；

沟槽(6)，从上述源区(4)的表面形成到将上述基区(3)贯通并到达上述漂移层(2)的深度，侧壁面朝向(11－20)面或(1－100)面而形成，并且，该侧壁面中在上述源区(4)与上述基区(3)之间的边界位置处的阶差为10nm以下；

栅绝缘膜(7)，形成在上述沟槽(6)的内壁面；

栅电极(8)，在上述沟槽(6)内，形成在上述栅绝缘膜(7)之上；

源电极(11)，与上述源区(4)及上述基区(3)电连接；以及

漏电极(12)，形成在上述衬底(1)的背面侧；

上述碳化硅半导体装置具有：通过控制向上述栅电极(8)的施加电压而在位于上述沟槽(6)的侧面的上述基区(3)的表面部形成反型的沟道区域、并经由上述源区(4)及上述漂移层(2)而在上述源电极(8)与上述漏电极(12)之间流过电流的沟槽栅结构(9)。

3.如权利要求2记载的具备反型的纵型开关元件的碳化硅半导体装置，其特征在于，

上述沟槽(6)中，作为上述侧壁面的至少一部分，包含相对于(0001)面或(000－1)面所成的角度小于84度的部分。

4.如权利要求2或3记载的具备反型的纵型开关元件的碳化硅半导体装置，其特征在于，

上述衬底(1)是具有上述偏轴角的衬底，

上述沟槽(6)，以一个方向作为长度方向而形成，该长度方向与上述衬底(1)的偏轴方向一致。