[发明专利]碳化硅半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置，其特征在于，具备：

在具有截止角的碳化硅半导体基板的第1主面上形成了的由碳化硅构成的第1导电类型的漂移区域；

在所述漂移区域的表面上形成了的由碳化硅构成的第2导电类型的阱区；

在所述阱区的表层部选择性地形成了的由碳化硅构成的第1导电类型的源极区域；

从所述源极区域的表面贯通所述阱区而到达所述漂移区域的沟道；

在所述沟道的内部隔着栅极绝缘膜而形成了的栅极电极；

与所述阱区和所述源极区域连接了的源极电极；

在作为所述碳化硅半导体基板的与第1主面相反的一侧的面的第2主面，与碳化硅半导体基板相接地形成了的漏极电极；以及

在所述阱区内形成了的、杂质浓度比所述阱区大的第2导电类型的高浓度阱区，

从所述沟道的第1侧壁面到所述高浓度阱区的距离小于从所述沟道的第2侧壁面到所述高浓度阱区的距离，其中，所述沟道的第2侧壁面在所述沟道内隔着所述栅极电极与所述沟道的第1侧壁面对置。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

在所述第1侧壁面到所述高浓度阱区的距离与所述第2侧壁面到所述高浓度阱区的距离相同时，在所述第1侧壁面形成了的场效应晶体管的阈值电压低于在所述第2侧壁面形成了的场效应晶体管的阈值电压。

3.根据权利要求2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述第1主面具有从(0001)面向[11-20]轴向倾斜的截止角，

所述第1侧壁面是接近于(-1-120)面的面，

所述第2侧壁面是接近于(11-20)面的面。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述截止角为1°以上且10°以下。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述高浓度阱的第2导电类型杂质浓度是5×10¹⁷/cm³以上且5×10¹⁸/cm³以下。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

在与所述高浓度阱区相比从所述沟道侧壁起的距离更大的所述高浓度阱区的内侧，设置了第2导电类型杂质浓度比所述高浓度阱区高的第2导电类型的第2高浓度阱区。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

在所述沟道的底部的所述漂移区域内，具备沟道底面保护阱区。

8.根据权利要求7所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

在所述沟道底面保护阱区，从所述沟道侧壁起的突出距离在所述第1侧壁面侧比在所述第2侧壁面更大。

9.一种碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，具备：

在具有截止角的碳化硅半导体基板的第1主面上形成由碳化硅构成的第1导电类型的漂移区域的工序；

在所述漂移区域的表面上形成由碳化硅构成的第2导电类型的阱区的形成工序；

在所述阱区的表层部选择性地形成由碳化硅构成的第1导电类型的源极区域的工序；

形成从所述源极区域的表面贯通所述阱区而到达所述漂移区域的沟道的工序；

在所述沟道的内部隔着栅极绝缘膜地形成栅极电极的工序；

形成与所述阱区和所述源极区域相接的源极电极的工序；

在作为所述碳化硅半导体基板的与第1主面相反的一侧的面的第2主面形成漏极电极的工序；以及

在所述阱区内，以从所述沟道的第1侧壁面起的距离小于从所述沟道的第2侧壁面起的距离的方式，形成第2导电类型杂质浓度比所述阱区高的第2导电类型的高浓度阱区的工序，其中，所述沟道的第2侧壁面在所述沟道内隔着所述栅极电极与所述沟道的第1侧壁面对置。

10.根据权利要求9所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，

以在形成所述沟道的工序中设置了的标记作为基准，来形成高浓度阱区。

11.根据权利要求9所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，

通过一个掩模来确定所述沟道与所述高浓度阱区之间的距离。