[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其制造方法，特别地，涉及一种使用宽带隙半导体的半导体装置及其制造方法。

背景技术

在半导体装置中，特别是在具有金属/氧化物/半导体的结构造（MOS）的场效应型晶体管（MOSFET）等开关设备中，在开关浪涌产生时，为了保护设备，将由接触层形成的浪涌电流引出（extract）这一点是很重要的。

例如，在专利文献1的图1中公开了下述构造，即，在碳化硅半导体装置的p型基极区域中，在与源极电极接触的本体p型层下部的较深位置处具有p型层。通过这种构造，使浪涌电流的路径成为n型漂移层→p型层→p型基极区域→本体p型层，由此，在产生了开关浪涌时，易于使浪涌电流从p型层流入本体p型层侧，浪涌电流不易流至表面沟道层侧。

专利文献1：日本特开2009－16601号公报

但是，在几乎不会通过热量而使杂质扩散的碳化硅（SiC）中，存在下述问题，即，如专利文献1所示，为了形成较深的p型阱区域而需要较大的注入能量。

另外，在将通电时的损耗（接通损耗）的减少、即接通电阻的减少作为目的，为了减少JFET（结型FET）电阻而在JFET区域上形成浓度高于n型外延层的n型阱区域的情况下，存在下述问题：与p型接触层的下部相比，p型阱和JFET区域之间的pn结的电场变得更强，由于浪涌电流通过JFET区域的pn结流入源极区域中，从而引起寄生双极动作，使设备损坏。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种半导体装置，其防止由于浪涌电流在源极区域中流动而引起的寄生双极动作，防止设备损坏。

本发明所涉及的半导体装置具有：第1导电型的半导体层；第2导电型的第1阱区域，其在所述半导体层的表面内选择性地配置多个；第1导电型的第1半导体区域，其在所述第1阱区域的表面内选择性地配置；第2导电型的第2半导体区域，其在所述第1阱区域内与所述第1半导体区域连接；主电极，其从所述第2半导体区域上开始配置至所述第1半导体区域的至少一部分的上部为止；栅极绝缘膜，其从所述第1半导体区域的至少一部分的上部开始配置至所述半导体层的上部为止；栅极电极，其配置在所述栅极绝缘膜上；以及第1导电型的第3半导体区域，其在与所述第2半导体区域的下方对应且与所述第1阱区域相比较深的位置处，以与所述第1阱区域的底面接触的方式形成，所述第3半导体区域的第1导电型的杂质浓度比所述半导体层高。

发明的效果

根据本发明所涉及的半导体装置，在产生了浪涌的情况下，可以在由第3半导体区域和第1阱区域形成的pn结部优先引起击穿，易于使浪涌电流流入第2半导体区域而不经过第1半导体区域，不易引起寄生双极动作。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET结构的剖面图。

图2是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET结构的俯视图。

图3是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的制造工序的剖面图。

图4是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的制造工序的剖面图。

图5是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的制造工序的剖面图。

图6是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的制造工序的剖面图。

图7是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的变形例1的结构的剖面图。

图8是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的变形例2的结构的剖面图。

图9是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的变形例3的结构的剖面图。

图10是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的变形例4的结构的剖面图。

图11是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的变形例5的结构的剖面图。

图12是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的变形例6的结构的剖面图。

图13是表示本发明所涉及的实施方式1的碳化硅MOSFET的变形例7的结构的剖面图。

图14是表示本发明所涉及的实施方式2的碳化硅MOSFET的结构的剖面图。

图15是表示本发明所涉及的实施方式2的碳化硅MOSFET的制造工序的剖面图。

图16是表示本发明所涉及的实施方式2的碳化硅MOSFET的变形例1的结构的剖面图。