[发明专利]MOSFET以及电力转换电路

说明书

本发明的MOSFET100，包括：具有超级结结构117的半导体基体110；以及经由栅极绝缘膜124后被形成在半导体基体110的第一主面侧上的栅电极126，其特征在于：在以超级结结构117中规定深度位置的深度x为横轴，以超级结结构117中规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)为纵轴时，将MOSFET关断后超级结结构117耗尽时的，超级结结构117中规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)展现为上凸的向右上扬的曲线。根据本发明的MOSFET，即便栅极周围的电荷平衡存在变动，也能够将关断后的开关特性的变动减小至比以往更小的水平。

技术领域

本发明涉及MOSFET以及电力转换电路。

背景技术

以往，具备由n型柱形(Column)区域以及p型柱形区域构成的超级结(Superjunction)结构的半导体基体的MOSFET被普遍认知(例如，参照专利文献1)。

在本说明书中，超级结结构是指：从规定的截面上观看时，n型柱形区域与p型柱形区域交互地重复排列的结构。

以往的MOSFET900如图17所示，是一种平面栅极(Plane gate)型MOSFET，其包括：半导体基体910，具有由n型柱形区域914以及p型柱形区域916构成的超级结结构917、形成在第一主面的表面，并且形成在p型柱形区域916的整个表面上以及n型柱形区域914的一部分表面上的基极区域918、形成在第一主面的表面，并且形成在n型柱形区域914的表面上的与基极区域918相邻接的n型表面高浓度区域919、以及形成在基极区域918的表面的n型源极区域920；以及栅电极936，经由栅极绝缘膜934形成在被源极区域920与n型表面高浓度区域919相夹的基极区域918的表面上。

在以往的MOSFET900中，n型柱形区域914以及p型柱形区域916被形成为：使n型柱形区域914的掺杂物总量与p型柱形区域916的掺杂物总量相等。即，n型柱形区域914以及p型柱形区域916处于电荷平衡(Charge balance)状态。另外，n型柱形区域914的掺杂物浓度以及p型柱形区域916的掺杂物浓度均不受深度的影响而保持固定。再有，n型柱形区域914的侧壁形状为第一主面侧狭窄的锥形形状，p型柱形区域916的侧壁形状为底部狭窄的锥形形状。

在本说明书中，“掺杂物总量”是指：MOSFET中作为构成要素(n型柱形区域或p型柱形区域)的掺杂物的总量。

根据以往的MOSFET900，由于包括了具有由n型柱形区域914以及p型柱形区域916构成的超级结结构917的半导体基体910，因此是一种具有低导通(ON)电阻、且高耐压的开关元件。

【先行技术文献】

【专利文献1】特开2004-119611号公报

【专利文献2】特开2013-93560号公报

然而，在以往的MOSFET900中，一旦栅极周围的电荷平衡存在变动，就会出现关断(Turn off)后开关特性的变动变大的问题。

因此，本发明鉴于上述问题的解决，目的是提供一种：即便栅极周围的电荷平衡存在变动，也能够将关断后的开关特性的变动减小至比以往更小的MOSFET以及使用这种MOSFET的电力转换电路。

发明内容