[发明专利]碳化硅半导体装置以及碳化硅半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置，其特征在于，具备：

第一导电型的第一外延生长层，设置在碳化硅基板的正面；

第二导电型的第二外延生长层，设置在所述第一外延生长层的相对于所述碳化硅基板侧的相反一侧；

第二导电型的第一半导体区，选择性地设置在所述第二外延生长层的内部，并且杂质浓度比所述第二外延生长层的杂质浓度高；

第一导电型的第二半导体区，选择性地设置在所述第二外延生长层的内部的比所述第一半导体区浅的位置；

沟槽，贯穿所述第二半导体区、所述第一半导体区和所述第二外延生长层而到达所述第一外延生长层；

栅电极，隔着栅绝缘膜而设置在所述沟槽的内部；

第一电极，与所述第二半导体区和所述第二外延生长层接触；以及

第二电极，设置在碳化硅基板的背面，

所述第一半导体区具有形成为多个沿深度方向具有杂质浓度的高低差的山形的第二导电型杂质浓度分布曲线，该第二导电型杂质浓度分布曲线的多个峰的杂质浓度比所述第二外延生长层的杂质浓度高。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，所述第二导电型杂质浓度分布曲线的杂质浓度在所述第二外延生长层与所述第一外延生长层的边界处急剧降低。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，所述第二导电型杂质浓度分布曲线的杂质浓度的所述峰位于比所述第二外延生长层与所述第一外延生长层的边界更靠向所述第一电极侧。

4.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，所述第一半导体区沿与所述碳化硅基板的正面平行的方向均匀地设置。

5.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，在所述第一外延生长层的内部，还具备杂质浓度比所述第一外延生长层的杂质浓度高的第一导电型的第三半导体区，

所述第三半导体区与所述第二外延生长层接触，并且从与所述第二外延生长层的边界起到达比所述沟槽的底面更靠向所述第二电极侧的深的位置。

6.根据权利要求5所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，还具备第二导电型的第四半导体区，所述第四半导体区选择性地设置在所述第三半导体区的内部，并覆盖所述沟槽的底面。

7.根据权利要求6所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，所述第四半导体区从所述沟槽的底面沿深度方向贯穿所述第三半导体区。

8.根据权利要求5所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，还具备第二导电型的第五半导体区，所述第五半导体区在相邻的所述沟槽间，以与所述第二外延生长层接触的方式设置于所述第三半导体区的内部。

9.根据权利要求8所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，所述第五半导体区沿深度方向贯穿所述第三半导体区。

10.一种碳化硅半导体装置，其特征在于，具备：

第一导电型的第一外延生长层，设置在碳化硅基板的正面；

第二导电型的第一半导体区，选择性地设置在所述第一外延生长层的内部；

第一导电型的第二半导体区，选择性地设置在所述第一外延生长层的内部的比所述第一半导体区浅的位置；

沟槽，贯穿所述第二半导体区和所述第一半导体区而到达所述第一外延生长层；

栅电极，隔着栅绝缘膜而设置在所述沟槽的内部；

第一电极，与所述第二半导体区和所述第一外延生长层接触；以及

第二电极，设置在碳化硅基板的背面，

所述第一半导体区具有以多个峰的形式形成为多个沿深度方向具有高低差的山形的第二导电型杂质浓度分布曲线。

11.根据权利要求10所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，在所述多个峰之中，所述第一电极侧的峰的杂质浓度比所述第二电极侧的峰的杂质浓度高。