[发明专利]碳化硅半导体装置及其制造方法、电力变换装置及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置，具备：

漂移层，包含碳化硅，具有第1导电类型；

主体区域，设置于所述漂移层上，具有与所述第1导电类型不同的第2导电类型；

源区域，设置于所述主体区域上，具有所述第1导电类型；

栅绝缘膜，设置于到达至比所述主体区域深的位置的至少1个栅沟槽内，与所述主体区域及所述源区域面对；

栅电极，设置于所述栅沟槽内，隔着所述栅绝缘膜与所述主体区域面对；

源电极，与所述源区域电连接；

沟槽底部保护层，与所述栅沟槽的底部相接而设置，杂质浓度比所述主体区域高，具有所述第2导电类型；以及

耗尽化抑制层，设置于所述栅沟槽的侧面与所述漂移层之间，与所述沟槽底部保护层的侧面相接，从所述主体区域的下部延伸至比所述栅沟槽的底部深的位置，具有所述第1导电类型，具有比所述漂移层具有的所述第1导电类型的杂质浓度高的所述第1导电类型的杂质浓度，

所述耗尽化抑制层具有的所述第1导电类型的杂质浓度随着远离所述栅沟槽的侧面而降低。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，

还具备高杂质浓度区域，该高杂质浓度区域在深度方向配置于所述主体区域与所述耗尽化抑制层之间，与所述漂移层相接，具有所述第1导电类型，具有比所述漂移层具有的所述第1导电类型的杂质浓度高的所述第1导电类型的杂质浓度。

3.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，

在剖面视图中所述至少1个栅沟槽是多个栅沟槽，所述多个栅沟槽包括相互相邻的1对栅沟槽，

所述漂移层具有从设置于所述1对栅沟槽的一方的所述耗尽化抑制层的侧面延伸至设置于所述1对栅沟槽的另一方的所述耗尽化抑制层的侧面的部分。

4.根据权利要求2所述的碳化硅半导体装置，其中，

在剖面视图中所述至少1个栅沟槽是多个栅沟槽，所述多个栅沟槽包括相互相邻的1对栅沟槽，

所述漂移层具有从设置于所述1对栅沟槽的一方的所述耗尽化抑制层的侧面延伸至设置于所述1对栅沟槽的另一方的所述耗尽化抑制层的侧面的部分。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述栅沟槽的底部具有：保护部分，设置有所述沟槽底部保护层；以及非保护部分，未设置所述沟槽底部保护层，

所述栅沟槽的侧面具有：从所述保护部分延伸并且设置有所述耗尽化抑制层的部分；以及从所述非保护部分延伸并且设置有所述耗尽化抑制层的部分。

6.根据权利要求5所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述至少1个栅沟槽是条纹状地配置并且分别在长度方向延伸的多个栅沟槽，

在与所述长度方向正交的一个剖面视图中，在所述多个栅沟槽的多个底部周期性地设置有所述保护部分和所述非保护部分。

7.根据权利要求5所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述至少1个栅沟槽是条纹状地配置并且分别在长度方向延伸的多个栅沟槽，

在与所述长度方向正交的一个剖面视图中，在所述多个栅沟槽的多个底部的全部设置有所述保护部分，

在与所述长度方向正交的其他剖面视图中，在所述多个栅沟槽的多个底部的全部设置有所述非保护部分。

8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述栅沟槽的侧面具有第1侧面部分和具有与所述第1侧面部分具有的面方位不同的面方位的第2侧面部分，

所述耗尽化抑制层中的设置于所述第1侧面部分的部分的所述第1导电类型的杂质峰值浓度和所述耗尽化抑制层中的设置于所述第2侧面部分的部分的所述第1导电类型的杂质峰值浓度相互不同。