專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有異質(zhì)結(jié)界面的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，已知有日本特開2003-318398中/>開的半導(dǎo)體器 件。根據(jù)該半導(dǎo)體器件，形成N—型多晶硅區(qū)以與N+型碳化硅襯 底上的包括N—型碳化硅外延區(qū)的半導(dǎo)體基體的一個(gè)主表面相 接觸。在外延區(qū)和多晶硅區(qū)之間形成異質(zhì)結(jié)界面。與異質(zhì)結(jié)界 面鄰接地，通過(guò)柵絕緣膜形成柵電極。將多晶硅區(qū)連接到源電 極，并且在碳化硅村底的下表面上形成漏電極。
當(dāng)通過(guò)平行地布置多個(gè)半導(dǎo)體器件來(lái)構(gòu)成電路時(shí)，將鄰接 的半導(dǎo)體器件的多晶硅區(qū)相互分離地布置。因此，異質(zhì)結(jié)界面
的端部(end)生成異質(zhì)結(jié)界面的水平(level)差。結(jié)果，當(dāng)在諸如 關(guān)斷時(shí)刻等施加反偏電壓時(shí)，與其它異質(zhì)結(jié)界面區(qū)相比，在生 成了水平差的區(qū)出現(xiàn)漏電流集中。因此，作為半導(dǎo)體器件存在 關(guān)斷特性下降的問(wèn)題。
本發(fā)明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了解決相關(guān)技術(shù)的問(wèn)題，并且本發(fā)明的一 個(gè)目的是提供一種具有高的關(guān)斷特性的半導(dǎo)體器件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，與柵絕緣膜接觸的異質(zhì)結(jié)界面包括角部 (corner)。形成電流集中緩和區(qū)。電流集中緩和區(qū)減小在角部生 成的電流，使得小于在接觸柵絕緣膜的其它異質(zhì)結(jié)界面位置生 成的電流。


結(jié)合附圖，根據(jù)如下的說(shuō)明書和所附的權(quán)利要求書，本發(fā) 明的典型實(shí)施例將變得更加顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解這些附圖只描 繪了典型實(shí)施例，因此不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為用于限制本發(fā)明范圍，將通
過(guò)使用附圖附有特性和細(xì)節(jié)地說(shuō)明本發(fā)明的典型實(shí)施例，其中 圖l是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖IO是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖； 圖ll是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面
圖12是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖； 圖13是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面
圖
圖
14是根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面
15是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面
17是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖18是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面
圖19是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖22是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面以及
圖23是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的表面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 第一實(shí)施例
參照?qǐng)Dl到圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
結(jié)構(gòu)
圖l示出重復(fù)地形成根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器 件的橫截面結(jié)構(gòu)，并且作為一個(gè)例子，示出排列三個(gè)半導(dǎo)體器 件的結(jié)構(gòu)的情況。在第一實(shí)施例中，作為一個(gè)例子，說(shuō)明了襯 底材料為碳化硅的情況。根據(jù)第一實(shí)施例，如圖l所示，在4H 型多型碳化硅的N+型襯底區(qū)l上形成N—型漂移區(qū)2。例如，形成 由N型多晶硅所形成的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3，以接觸漂移區(qū)2中與襯 底區(qū)l的結(jié)表面相對(duì)的主表面。即，形成N型異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3以 接觸由襯底區(qū)l和漂移區(qū)2形成的N型(第一導(dǎo)電類型)半導(dǎo)體基 體。通過(guò)由帶隙在碳化硅和多晶硅之間不同的材料所形成的異 質(zhì)結(jié)來(lái)形成漂移區(qū)2和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3之間的結(jié)部分，并且在異質(zhì)結(jié)界面，存在能量勢(shì)壘。
例如，形成由氧化硅膜所形成的柵絕緣膜4，以接觸異質(zhì)半 導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2之間的異質(zhì)結(jié)界面。即，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3 中布置有到達(dá)漂移區(qū)2的孔，并且在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的上表面、 孔的側(cè)表面和漂移區(qū)2的孔的表面上形成柵絕緣膜4。在異質(zhì)半 導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2之間的異質(zhì)結(jié)界面外側(cè)，將與柵絕緣膜4接觸 的部分稱為"異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al"。在柵絕緣膜4上形成柵電極5。 在面對(duì)異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2之間的異質(zhì)結(jié)界面的相對(duì)表面 上，通過(guò)接觸孔b形成源電極6,以4是供歐姆接觸。在襯底區(qū)l 上形成漏電極7，以提供歐姆接觸。形成層間絕緣膜8，以使柵 電極5和源電極6之間絕緣。
例如，由區(qū)l到8中的每個(gè)區(qū)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件的多個(gè)基本 單元結(jié)構(gòu)布置成圖2中示出的表面形狀，以形成半導(dǎo)體芯片100。 在圖2中，為了容易地理解圖l中示出的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的表 面布置，省略了柵絕緣膜4、柵電極5、源電極6和層間絕緣膜8 的說(shuō)明。沿圖2中A - A取得的橫截面結(jié)構(gòu)是在圖1中示出的橫截 面結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在第一實(shí)施例中，布置在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3 中的、用于形成柵絕緣膜4的凹槽(孔)是沿紙面的左右方向和上 下方向延伸的線性形狀，并且異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的表面形狀是方形 單元形狀。因此，異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al具有凸型角部。然而，例 如，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部，即接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al 的凸型角部的部分，形成了由導(dǎo)電類型與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的導(dǎo)電 類型相反并且雜質(zhì)濃度小于異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的雜質(zhì)濃度的P—型 多晶硅形成的異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)IO。即，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3中形 成接觸凸型角部的異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)IO,并且異質(zhì)半導(dǎo)體角部 區(qū)10構(gòu)成異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a2，以使得異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)IO分別 接觸柵絕緣膜4和漂移區(qū)2,如在圖3的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部的橫截面結(jié)構(gòu)中所示，其中圖3示出了沿圖2中B-B取得的橫 截面形狀。 動(dòng)作
接著說(shuō)明動(dòng)作。在第一實(shí)施例中，例如，以將源電極6接地 并且對(duì)漏電極7施加正電位的方式使用半導(dǎo)體器件。
首先，例如，當(dāng)柵電極5接地或接負(fù)電位時(shí)，保持關(guān)斷狀態(tài)。 即，這是由在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3及異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10與漂移區(qū)2 之間的異質(zhì)結(jié)界面形成了對(duì)于傳導(dǎo)電子的能量勢(shì)壘的事實(shí)所 致。此時(shí)，在第一實(shí)施例中，在方形單元形狀中的異質(zhì)半導(dǎo)體 區(qū)3的四個(gè)角部，布置了由P—型多晶硅形成的異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū) 10。因此，即使在設(shè)置了凸型角部時(shí)，也不會(huì)生成大的漏電流。 結(jié)果，還可以在半導(dǎo)體芯片IOO中獲得在圖l中示出的基本單元 結(jié)構(gòu)中提供的關(guān)斷特性。原因在于，當(dāng)布置由P—型多晶硅形成 的異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)IO,以形成在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部的 異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a2時(shí)，可以獲得兩個(gè)減小漏電流的效果。第一 個(gè)原因在于，異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10的導(dǎo)電類型與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3 的導(dǎo)電類型相反，因此，在異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10和漂移區(qū)2之間 的異質(zhì)結(jié)界面形成的對(duì)于傳導(dǎo)電子的能量勢(shì)壘形成為，高于在 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2之間的異質(zhì)結(jié)界面形成的能量勢(shì)壘。 例如，當(dāng)漂移區(qū)2的導(dǎo)電類型為N型時(shí)，在異質(zhì)結(jié)界面形成的能 量勢(shì)壘以P+型、P—型、本征型(intrinsic), N—型和N+型的導(dǎo)電類 型的順序變得更高。第二個(gè)原因在于，由于異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū) 10的雜質(zhì)濃度小于異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的雜質(zhì)濃度，異質(zhì)半導(dǎo)體角部 區(qū)10的阻抗大于異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的阻抗，結(jié)果，在凸型角部的阻 抗大。由于這些原因，根據(jù)第一實(shí)施例，與傳統(tǒng)技術(shù)相比可以 進(jìn)一步改善關(guān)斷性能。
接著，當(dāng)正電位施加到4冊(cè)電杉L5以乂人關(guān)斷狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，在通過(guò)柵絕緣膜4施加了柵電場(chǎng)的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的異質(zhì) 結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al及漂移區(qū)2的表面層部分上形成電子的積累層。結(jié) 果，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2的表面層部分中，電位成為可 以出現(xiàn)自由電子的電位，使得延伸到漂移區(qū)2側(cè)的能量勢(shì)壘變得 陡峭。由此，能量勢(shì)壘的厚度減小。結(jié)果，導(dǎo)通了電子電流。 此時(shí)，在本實(shí)施例中，異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10布置在凸型角部中， 在異質(zhì)結(jié)界面形成的對(duì)于傳導(dǎo)電子的能量勢(shì)壘形成為高于其它 部分，并且導(dǎo)通路徑中的阻抗形成為大。因此，電流沒有集中 在凸型角部，并且在導(dǎo)通時(shí)所流過(guò)的電流的大部分幾乎均勻地 流過(guò)多個(gè)并列布置的由區(qū)l到8所形成的基本單元。結(jié)果，可以 獲得不容易在特定位置產(chǎn)生生成熱的熱點(diǎn)(hot spot)的半導(dǎo)體芯 片100。即，與沒有布置異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10的情況相比，即使 在重復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)，也不會(huì)容易地劣化特定位置。因此，可 以改善短^各阻抗負(fù)載量(short resistant load amount)等破壞耐受 度(breakdown tolerance)以及有關(guān)長(zhǎng)期可靠性的性能。
接著，在第一實(shí)施例中，為了從導(dǎo)通狀態(tài)切換到關(guān)斷狀態(tài)， 當(dāng)柵電極5再次接地時(shí)，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2之間的異質(zhì) 結(jié)界面形成的傳導(dǎo)電子的積累狀態(tài)解除，因此，能量勢(shì)壘中的 隧穿(tunneling)停止。之后，當(dāng)傳導(dǎo)電子從異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3向漂 移區(qū)2的流動(dòng)停止，并且保留在漂移區(qū)2中的傳導(dǎo)電子由于流向 襯底區(qū)l而耗盡時(shí)，耗盡層從異質(zhì)結(jié)部分延伸到漂移區(qū)2側(cè)，導(dǎo) 致關(guān)斷狀態(tài)。
在第一實(shí)施例中，例如，還可實(shí)現(xiàn)源電才及6接地并且負(fù)電位 施加到漏電才及7的反向?qū)?回流動(dòng)作)。例如，當(dāng)源電極6和斥冊(cè) 電極54妄地并且將預(yù)定的負(fù)電位施加到漏電才及7時(shí)，對(duì)于傳導(dǎo)電 子的能量勢(shì)壘消失并且傳導(dǎo)電子從漂移區(qū)2側(cè)流向異質(zhì)半導(dǎo)體 區(qū)3側(cè)，產(chǎn)生反向?qū)顟B(tài)。此時(shí)，僅通過(guò)傳導(dǎo)電子而無(wú)需空穴注入實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，因此，在從反向?qū)顟B(tài)向關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)由
反向恢復(fù)電流引起的損耗也是小的?？蛇x地，柵電極5可以用作 控制電才及而不"J妄地。在反向?qū)?回流動(dòng)作)時(shí)，在第一實(shí)施例 中，電流沒有集中在凸型角部。在反向?qū)〞r(shí)所流過(guò)的電流的 大部分幾乎均勻地流過(guò)多個(gè)并列布置的由區(qū)l到8形成的基本單 元結(jié)構(gòu)，因此，電流沒有集中在特定部分。
因此，將異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10作為防止反向偏置電流集中 在凸型角部的電流集中緩和區(qū)布置在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3中，并且由 此可以防止電流集中在凸型角部。結(jié)果，可以改善關(guān)斷時(shí)的關(guān) 斷性能，并且還防止導(dǎo)通時(shí)在特定部分產(chǎn)生熱點(diǎn)以抑制特定部 分的劣化，由此確保了長(zhǎng)期可靠性。另外，當(dāng)半導(dǎo)體芯片100 用在L負(fù)載電路等中時(shí)，例如，在導(dǎo)通時(shí)或?qū)﹃P(guān)斷狀態(tài)的瞬態(tài) 響應(yīng)期間，在作為當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流或過(guò)壓時(shí)的破壞耐受度的指標(biāo)的 例如短路阻抗負(fù)載量和雪崩阻抗量(avalanche resistant amount) 等的指標(biāo)中，由于可以防止電流集中在特定部分，因此，可以 改善這些破壞耐受度。
以異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10為P—型說(shuō)明了第一實(shí)施例。然而， 當(dāng)滿足能量勢(shì)壘高以及阻抗大的條件之一，以使得在由異質(zhì)半 導(dǎo)體角部區(qū)10形成的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a2中生成的電流小于在由 基本單元的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3形成的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al中生成的 電流時(shí)，可以獲得本發(fā)明的效果。例如，當(dāng)在第一實(shí)施例中說(shuō) 明的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3是N型時(shí)，如果滿足N+型之外的、雜質(zhì)濃度 高于異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的雜質(zhì)濃度的條件，則至少可以顯示出效 果。圖2舉例了異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)10的表面形狀為三角形的情 況。然而，只要可以接觸凸型角部，異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)的表面 形狀可以采用方形和扇形等任何形狀。
第二實(shí)施例參照?qǐng)D4、圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。 結(jié)構(gòu)
在第一實(shí)施例中，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3中形成接觸凸型角部的 異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)IO。然而，例如，作為本發(fā)明的第二實(shí)施例， 如在圖4和示出沿圖4中的C-C取得的橫截面結(jié)構(gòu)的圖5中所示
角部之外的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a3的異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)11。即，在 接觸異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3中凸型角部之外的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a3的部 分，形成導(dǎo)電類型和雜質(zhì)濃度中的至少一個(gè)與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的 導(dǎo)電類型和雜質(zhì)濃度不同的異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)11。在接觸凸型 角部的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a4的部分中，形成導(dǎo)電類型和雜質(zhì)濃度 與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的導(dǎo)電類型和雜質(zhì)濃度相同的異質(zhì)半導(dǎo)體角 部區(qū)12。例如，當(dāng)異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)ll是雜質(zhì)濃度高于異質(zhì)半 導(dǎo)體區(qū)3的雜質(zhì)濃度的N+型時(shí)，即使異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)12的導(dǎo)
角部區(qū)12與異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)11相比能量勢(shì)壘更高，并且異質(zhì) 半導(dǎo)體角部區(qū)12由于雜質(zhì)濃度小而阻抗更大?？梢詼p小電流集 中在凸型角部。即，可以使用在凸型角部之外的部分制作異質(zhì) 半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)ll的方法，其中異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)ll是防止反向 偏置電流集中在凸型角部的電流集中緩和區(qū)。即使是在這樣的 情況下，也可以獲得本發(fā)明的效果。
因此，根據(jù)第二實(shí)施例，作為電流集中緩和區(qū)，在異質(zhì)半 導(dǎo)體區(qū)3中形成接觸凸型角部之外的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a3的異質(zhì) 半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)11。在異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)11和漂移區(qū)2之間的異質(zhì) 結(jié)界面形成的對(duì)于傳導(dǎo)電子的能量勢(shì)壘低于在異質(zhì)半導(dǎo)體角部 區(qū)12(異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3)和漂移區(qū)2之間的異質(zhì)結(jié)界面形成的能量 勢(shì)壘。為此，異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)ll的導(dǎo)電類型可以與異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)12(異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3)的導(dǎo)電類型相反。減小異質(zhì)半導(dǎo)體 驅(qū)動(dòng)區(qū)11的阻抗，使得小于異質(zhì)半導(dǎo)體凸型角部區(qū)12(異質(zhì)半導(dǎo) 體區(qū)3)的阻抗。為此，可以減小異質(zhì)半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)區(qū)ll的雜質(zhì)濃
2度。 、" ， 、'' 、、
第三實(shí)施例
參照?qǐng)D6、圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。 結(jié)構(gòu)
如圖6中所示，在第三實(shí)施例中，異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的表面形 狀是方形單元形狀，并且設(shè)置了異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸型角部。 然而，例如，在漂移區(qū)2中形成由導(dǎo)電類型與漂移區(qū)2的導(dǎo)電類 型相反，即P型(第二導(dǎo)電類型)，并且雜質(zhì)濃度大于漂移區(qū)2的 雜質(zhì)濃度的由碳化硅制成的阱區(qū)13,以接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a 1 的凸型角部。即，如示出沿圖6中的D-D取得的橫截面結(jié)構(gòu)的圖 7中示出的，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部的橫截面結(jié)構(gòu)中，在 漂移區(qū)2中形成阱區(qū)13以接觸異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3和柵絕緣膜4，由此 構(gòu)成異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al。即，在漂移區(qū)2中的沿圖6紙面的左右 方向的柵絕緣膜4的溝槽和沿紙面的上下方向的柵絕緣膜4的溝 槽交叉的部分，形成阱區(qū)13,并且異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的角部和阱區(qū) 13的角部重疊在圖6的紙面上。
動(dòng)作
接著說(shuō)明動(dòng)作。在第三實(shí)施例中，例如，以將源電極6接地 并且對(duì)漏電極7施加正電位的方式使用半導(dǎo)體器件。
首先，例如，當(dāng)柵電極5接地或者接負(fù)電位時(shí)，保持關(guān)斷狀 態(tài)。這是由于在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2之間的異質(zhì)結(jié)界面形 成對(duì)于傳導(dǎo)電子的能量勢(shì)壘的事實(shí)所致。此時(shí)，在第三實(shí)施例 中，利用阱區(qū)13覆蓋異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸型角部(異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部)。因此，在阱區(qū)13和漂移區(qū)2之間的結(jié)表面生成 所施加的電場(chǎng)，并且電場(chǎng)不施加到凸型角部。因此，不會(huì)生成 大的漏電流。即，即使在采用了半導(dǎo)體芯片103的結(jié)構(gòu)時(shí)，也可 以獲得在圖7中示出的基本單元所提供的關(guān)斷特性。結(jié)果，在采 用第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)時(shí)，與不形成阱區(qū)13的情況相比，可以進(jìn) 一步改善關(guān)斷特性。
其后，當(dāng)將正電位施加到柵電極5以從關(guān)斷狀態(tài)切換到導(dǎo)通 狀態(tài)時(shí)，在通過(guò)柵絕緣膜4施加了柵電場(chǎng)的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的異 質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a 1及漂移區(qū)2的表面層部分形成電子的積累層。結(jié) 果，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3和漂移區(qū)2的表面層部分中，電位成為可 以出現(xiàn)自由電子的電位，使得延伸到漂移區(qū)2側(cè)的能量勢(shì)壘變得 陡峭。由此，能量勢(shì)壘的厚度減小。結(jié)果，導(dǎo)通了電子電流。 此時(shí)，在第三實(shí)施例中，在通過(guò)凸型角部的路徑中形成PN結(jié)。 因此，沒有電流流過(guò)凸型角部，并且在導(dǎo)通時(shí)所流過(guò)的電流的 大部分幾乎均勻地流過(guò)多個(gè)并列布置的由區(qū)l到8形成的基本單 元結(jié)構(gòu)。結(jié)果，在半導(dǎo)體芯片103中，不容易產(chǎn)生在特定位置生 成熱的熱點(diǎn)。即，與沒有形成阱區(qū)的情況相比，即使在重復(fù)導(dǎo) 通和關(guān)斷時(shí)，也不會(huì)容易地劣化特定位置。因此，可以改善短 路阻抗負(fù)載量等破壞耐受度以及有關(guān)長(zhǎng)期可靠性的性能。在反 向?qū)?回流動(dòng)作)時(shí)，在第三實(shí)施例中，電流不通過(guò)凸型角部。 在反向?qū)〞r(shí)所流過(guò)的電流的大部分幾乎均勻地流過(guò)多個(gè)并列 布置的由區(qū)1到8形成的基本單元結(jié)構(gòu)，因此，電流不集中在特 定部分。
如上所述，當(dāng)以與凸型角部相接觸的方式將阱區(qū)13作為防 止反向偏置電流集中在凸型角部的電流集中緩和區(qū)布置在漂移 區(qū)2中時(shí)，可以防止電流集中在凸型角部。結(jié)果，可以改善關(guān)斷 時(shí)的關(guān)斷性能，并且還防止導(dǎo)通時(shí)在特定部分產(chǎn)生熱點(diǎn)從而抑
14制特定部分的劣化，由此確保長(zhǎng)期可靠性。另外，當(dāng)半導(dǎo)體芯 片103用在L負(fù)載電路等中時(shí)，例如，在導(dǎo)通時(shí)或?qū)﹃P(guān)斷狀態(tài)的 瞬態(tài)響應(yīng)期間，在作為當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流或過(guò)壓時(shí)的破壞耐受度的指 標(biāo)的例如短路阻抗負(fù)載量和雪崩阻抗量等的指標(biāo)中，可以防止 電流集中在特定部分。因此，可以改善這些破壞耐受度。在圖6
中示出的阱區(qū)13的形狀是方形的。然而，可以形成字母X形狀
的阱區(qū)?？梢栽谮鍏^(qū)的預(yù)定位置設(shè)置孔?？梢赃x擇其它的形狀。
不論采用何種形狀，只要阱區(qū)13至少接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a 1的 凸型角部(異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部)，就能獲得本發(fā)明的效 果。
第四實(shí)施例
參照?qǐng)D8 、圖9說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。 如在圖8和示出沿圖8中的E-E取得的橫截面結(jié)構(gòu)的圖9中 所示，即使在形成高阻抗區(qū)14以接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸型 角部時(shí)，也可以獲得類似的效果，其中，高阻抗區(qū)14是通過(guò)在 漂移區(qū)2注入預(yù)定的離子而形成作為非活動(dòng)區(qū)，并且高阻抗區(qū)14 的導(dǎo)電性小于漂移區(qū)2的導(dǎo)電性。在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，例 如，當(dāng)將硼、釩和鋁等離子注入到由碳化硅形成的漂移區(qū)2中時(shí)， 在漂移區(qū)2中形成阻抗遠(yuǎn)高于其它部分的阻抗的高阻抗區(qū)14。 即，當(dāng)將高阻抗區(qū)14作為防止反向偏置電流集中在凸型角部的 電流集中緩和區(qū)布置在漂移區(qū)2，以接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸 型角部(異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部)時(shí)，可以防止電流集中在凸 型角部。結(jié)果，在半導(dǎo)體芯片104中，可以改善關(guān)斷時(shí)的關(guān)斷特 性，并且還防止導(dǎo)通時(shí)在特定部分產(chǎn)生熱點(diǎn)從而抑制特定部分 的劣化，由此確保長(zhǎng)期可靠性。 第五實(shí)施例
參照?qǐng)D10、圖ll說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
如在圖IO和示出沿圖10中的F-F取得的橫截面結(jié)構(gòu)的圖11 中所示，在漂移區(qū)2中形成絕緣區(qū)15 a以接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a 1 的凸型角部。即，在半導(dǎo)體芯片105中，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四 個(gè)角部和漂移區(qū)2之間，例如，形成由氧化硅膜所形成的絕緣區(qū) 15a。由于作為防止反向偏置電流集中在凸型角部的電流集中緩 和區(qū)的絕緣區(qū)15 a ，沒有電流在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部和漂 移區(qū)2之間流過(guò)。由此，可以避免電流集中在凸型角部，因此， 可以獲得本發(fā)明的效果。
第六實(shí)施例
參照?qǐng)D12、圖13說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
在第三到第五實(shí)施例中，為了說(shuō)明已經(jīng)舉例了電流集中緩 和區(qū)以接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸型角部(異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四 個(gè)角部)的方式形成在漂移區(qū)2中的情況。但是，作為本發(fā)明的 第六實(shí)施例，例如，如在圖12和示出沿圖12中的G-G取得的橫 截面結(jié)構(gòu)的圖13中所示，即使當(dāng)形成導(dǎo)電類型與漂移區(qū)2的導(dǎo)電 類型相同并且雜質(zhì)濃度大于漂移區(qū)2的雜質(zhì)濃度的導(dǎo)電區(qū)16以 接觸凸型角部之外的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al時(shí)，也可以獲得本發(fā)明 的效果。即，在半導(dǎo)體芯片106中，以接觸凸型角部之外的異質(zhì) 結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的方式形成作為防止反向偏置電流集中在凸型角 部的電流集中緩和區(qū)的導(dǎo)電區(qū)16。由此，增加了凸型角部之外 的異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a 1中的電流的流量，而相對(duì)地減少異質(zhì)結(jié)驅(qū) 動(dòng)端部al的凸型角部中的電流。結(jié)果，可以減少電流集中在凸 型角部中。
第七實(shí)施例
參照?qǐng)D14說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。在第五實(shí)施例，在漂移區(qū)2內(nèi)形成絕緣區(qū)15a。但是，作為 本發(fā)明的第七實(shí)施例，如在示出與圖11中的類似的橫截面結(jié)構(gòu) 的圖14中所示，絕緣區(qū)15b可以以接觸異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸型 角部的方式形成在漂移區(qū)2上。即，在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角 部和漂移區(qū)2之間，例如，形成由氧化硅膜所形成的絕緣區(qū)15b。 第七實(shí)施例的表面結(jié)構(gòu)與圖10中的類似。由于作為防止反向偏 置電流集中在凸型角部的電流集中緩和區(qū)的絕緣區(qū)15b，沒有電 流在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部和漂移區(qū)2之間流過(guò)。由此，可 以避免電流集中在凸型角部，因此，可以獲得本發(fā)明的效果。
其它實(shí)施例
因此，在第一到第七實(shí)施例中，為了以能夠理解的方式說(shuō) 明本發(fā)明的特性，使用最小的結(jié)構(gòu)說(shuō)明基本單元結(jié)構(gòu)。然而， 在本發(fā)明中，只要可以緩和關(guān)斷和導(dǎo)通時(shí)在異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al 的至少一個(gè)部分所引起的電流集中，即使在添加作為半導(dǎo)體器 件的任何結(jié)構(gòu)或者將半導(dǎo)體器件修改為任何形狀時(shí)，也可以獲 得類似的效果。例如，在第一到第七實(shí)施例中示出的異質(zhì)半導(dǎo) 體區(qū)3的橫截面結(jié)構(gòu)中，說(shuō)明了異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的側(cè)表面，即沿 圖14紙面的上下方向的表面，相對(duì)于漂移區(qū)2的表面形成直角的 情況。然而，異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的側(cè)表面可以相對(duì)于漂移區(qū)2的表 面形成銳角或鈍角。在第一到第七實(shí)施例中，說(shuō)明了形成有柵 電極5的所謂平面型而不對(duì)漂移區(qū)2鉆孔的情況。然而，例如， 如圖15所示，可以選擇對(duì)漂移區(qū)2鉆孔的所謂溝槽型。
在舉例說(shuō)明作為基本單元的圖l中，示出了由單個(gè)雜質(zhì)區(qū)形 成異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的情況。然而，如圖16和圖17所示，可以由多 個(gè)雜質(zhì)區(qū)構(gòu)成異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3。即，如圖16中所示，當(dāng)在異質(zhì)半 導(dǎo)體區(qū)3的表面形成導(dǎo)電類型與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的導(dǎo)電類型相同 并且雜質(zhì)濃度高于異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的雜質(zhì)濃度的N+型接觸區(qū)17時(shí)，改善了基本單元的導(dǎo)通性能，并且還可以增加異質(zhì)半導(dǎo)體
區(qū)3的表面形狀的中間部分和異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部之間的 阻抗差，因此，可以進(jìn)一步增強(qiáng)凸型角部中的電流集中緩和效 果。另外，如圖17中所示，在與柵絕緣膜4隔開的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū) 3中形成導(dǎo)電類型與異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的導(dǎo)電類型相反并且雜質(zhì)濃 度高于異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的雜質(zhì)濃度的P+型第二異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)18， 改善了基本單元的關(guān)斷性能，并且同時(shí)，作為半導(dǎo)體芯片，可 以進(jìn) 一 步減小漏電流。
另外，在基本單元結(jié)構(gòu)的漂移區(qū)2中，可以形成電流集中緩 和區(qū)。即，如圖18中所示，例如，阱區(qū)19可以以接觸異質(zhì)半導(dǎo) 體區(qū)3的方式形成在漂移區(qū)2中。這時(shí)，例如，與第三實(shí)施例類 似，在漂移區(qū)2中形成阱區(qū)13，如圖19中所示。在這種情況下， 在異質(zhì)半導(dǎo)體3的各個(gè)預(yù)定部分，可以通過(guò)相同的處理來(lái)形成阱 區(qū)13和19。沿圖19中H-H取得的橫截面結(jié)構(gòu)是圖18中示出的橫 截面形狀。沿圖19中D - D取得的橫截面結(jié)構(gòu)類似于在第三實(shí)施 例中說(shuō)明的圖7中示出的橫截面結(jié)構(gòu)(同樣適用于圖19和圖21)。 由此，可以抑制電流集中在異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部a 1的凸型角部(異質(zhì) 半導(dǎo)體區(qū)3的四個(gè)角部)，并且同時(shí)，可以進(jìn)一步改善基本單元 中電流的關(guān)斷特性。因此，可以進(jìn)一步改善半導(dǎo)體芯片的性能。 在圖18和圖19中，形成阱區(qū)19以接觸異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3。然而，如 在圖20和示出沿圖20中的I-I取得的橫截面結(jié)構(gòu)的圖21中所示， 可以形成阱區(qū)2 0以接觸柵絕緣膜4 。在任何結(jié)構(gòu)或任何結(jié)合的形 狀中，除了顯示出本發(fā)明的效果，還可以進(jìn)一步改善關(guān)斷性能。
因此，使用圖l到圖21中的例子說(shuō)明了用于緩和與異質(zhì)半導(dǎo) 體區(qū)3的表面形狀相一致地發(fā)生的電流集中的手段及由此獲得 的效果。當(dāng)使用在第一到第七實(shí)施例中示出的結(jié)構(gòu)時(shí)，例如， 不但可以緩和電流集中在異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸型角部，還可以緩和電流集中在如圖22和圖23中示出的異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的凹 型角部。即，例如，形成阱區(qū)13以接觸在圖22中的區(qū)R1中示出 的、重復(fù)地布置了方形單元形狀的最外部異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的凹型 角部，以及，例如，形成阱區(qū)13以接觸在圖23中的區(qū)R2中示出 的、條形的最外部異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凹型角部。由此，作為 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的表面形狀，可以不使電流流過(guò)具有與其它部分 的曲率或角部不同的曲率或角部的部分。
在第一到第七實(shí)施例中，作為單元形狀的一個(gè)例子，為了 說(shuō)明示出了方形單元形狀的情況。然而，只要采用六角形單元 形狀和圓形單元形狀等異質(zhì)結(jié)驅(qū)動(dòng)端部al的凸型角部或者具有 凹型角部的表面布置，任何形狀都可以提供本發(fā)明的效果。在 第一到第七實(shí)施例中，作為凸型角部，舉例了直角形狀的情況。 然而，即使在銳角形狀和鈍角形狀以及進(jìn)一步具有預(yù)定曲率的 彎曲形狀的情況下，也可以獲得本發(fā)明的效果。在第一到第七 實(shí)施例的每個(gè)實(shí)施例中，盡管單獨(dú)地示出了用于緩和電流集中 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的預(yù)定部分的手段，還可以組合使用這些手段。
已經(jīng)說(shuō)明了應(yīng)用于由本發(fā)明的發(fā)明者作出的本發(fā)明的實(shí)施 例。然而，本發(fā)明不限于根據(jù)這些實(shí)施例構(gòu)成本發(fā)明的公開的 一部分的說(shuō)明和附圖。例如，在第一到第七實(shí)施例中，盡管作 為一個(gè)例子說(shuō)明了襯底材料是碳化硅的半導(dǎo)體器件，襯底材料 可以是氮化鎵和金剛石等其它半導(dǎo)體材料。通過(guò)使用4H型作為 多型碳化硅說(shuō)明了第一到第七實(shí)施例。然而，可以選擇6H和3C 等其它多型。通過(guò)使用所謂的垂直結(jié)構(gòu)晶體管說(shuō)明了第一到第 七實(shí)施例；其中，在垂直結(jié)構(gòu)晶體管中，以將漂移區(qū)2夾在中間 的方式彼此相對(duì)地布置漏電極7和源電極6,并且電流垂直地流 過(guò)。然而，還可以選擇所謂的水平結(jié)構(gòu)晶體管，在水平結(jié)構(gòu)晶 體管中，例如，漏電極7和源電極6布置在相同的主表面上并且電流沿水平方向；充過(guò)。
對(duì)于用于異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3的材料，說(shuō)明了使用多晶硅的例 子。然而，只要使用利用碳化硅形成異質(zhì)結(jié)的材料，可以選擇 包括單晶硅和非晶硅(amorphous silicon)等其它硅材料、鍺和硅 鍺烷(silicon germane)等其它半導(dǎo)體材料、以及6H和3C等其它 多型碳化硅的任何材料。作為一個(gè)例子，通過(guò)使用N型碳化硅 作為漂移區(qū)2和N型多晶硅作為異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)3說(shuō)明了本發(fā)明。 然而，對(duì)于這些區(qū)，可以選擇N型碳化石圭和P型多晶石圭的組合、 P型碳化珪和P型多晶硅的組合以及P型石友化-圭和N型多晶硅的 組合中的任意一種。因此，由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于這些實(shí)施例 作出的所有其它的實(shí)施例、例子和操作技術(shù)等自然包括在本發(fā) 明的范圍中。
在此通過(guò)引用包括2007年12月4日提交的日本專利申請(qǐng) No.2007-313110和2008年9月30日提交的日本專利申請(qǐng) No.2008-255061的全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體器件，包括第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基體；異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)，其具有與所述半導(dǎo)體基體的帶隙寬度不同的帶隙寬度，并且與所述半導(dǎo)體基體相接觸以形成異質(zhì)結(jié)界面；柵電極，其通過(guò)柵絕緣膜與所述異質(zhì)結(jié)界面接觸；源電極，其連接到所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)；漏電極，其連接到所述半導(dǎo)體基體；角部，其設(shè)置在接觸所述柵絕緣膜的異質(zhì)結(jié)界面處；以及電流集中緩和區(qū)，其減小在所述角部生成的電流，使得所述電流小于在接觸所述柵絕緣膜的其它異質(zhì)結(jié)界面位置生成的電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 電流集中緩和區(qū)形成在所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 電流集中緩和區(qū)是所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)中接觸所述角部的角部區(qū) (10， 12)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在所 述角部區(qū)(10， 12)和所述半導(dǎo)體基體之間的異質(zhì)結(jié)界面處形成 的對(duì)于傳導(dǎo)電子的能量勢(shì)壘，高于在所述其它異質(zhì)結(jié)界面位置 形成的能量勢(shì)壘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)的所述角部區(qū)(IO， 12)的導(dǎo)電類型與其它異質(zhì)半 導(dǎo)體區(qū)(ll)的導(dǎo)電類型相反。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)的所述角部區(qū)(IO， 12)的阻抗大于其它異質(zhì)半導(dǎo) 體區(qū)(ll)的阻抗。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)的所述角部區(qū)(IO， 12)的雜質(zhì)濃度小于其它異質(zhì) 半導(dǎo)體區(qū)(ll)的雜質(zhì)濃度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 電流集中緩和區(qū)是接觸所述其它異質(zhì)結(jié)界面位置的異質(zhì)半導(dǎo)體 區(qū)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在接 觸所述其它異質(zhì)結(jié)界面位置的所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)和所述半導(dǎo)體 基體之間的異質(zhì)結(jié)界面處形成的對(duì)于傳導(dǎo)電子的能量勢(shì)壘，低 于在所述其它異質(zhì)結(jié)界面區(qū)形成的能量勢(shì)壘。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，接觸 所述其它異質(zhì)結(jié)界面位置的所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)的導(dǎo)電類型與其它異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)(ll)的導(dǎo)電類型相反。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，接觸所述其它異質(zhì)結(jié)界面位置的所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)的阻抗小于其它 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)(ll)的阻抗。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，接 觸所述其它異質(zhì)結(jié)界面位置的所述異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)的雜質(zhì)濃度大 于其它異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)(ll)的雜質(zhì)濃度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 電流集中緩和區(qū)形成在所述半導(dǎo)體基體中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)以接觸所述角部的方式形成在所述半導(dǎo)體基 體中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)是第二導(dǎo)電類型的阱區(qū)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)是導(dǎo)電性比所述半導(dǎo)體基體的導(dǎo)電性小的高阻抗區(qū)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)是絕緣區(qū)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)以接觸所述其它異質(zhì)結(jié)界面位置的方式形成 在所述半導(dǎo)體基體中。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)是導(dǎo)電類型與所述半導(dǎo)體基體的導(dǎo)電類型相 同并且雜質(zhì)濃度比所述半導(dǎo)體基體的雜質(zhì)濃度高的導(dǎo)電區(qū)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 電流集中緩和區(qū)形成在所述半導(dǎo)體基體上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)以接觸所述角部的方式形成在所述半導(dǎo)體基 體上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所 述電流集中緩和區(qū)是絕緣區(qū)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 半導(dǎo)體基體由碳化硅形成。
24. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述 異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)包括單晶硅、非晶硅和多晶硅中的至少一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件。將異質(zhì)半導(dǎo)體角部區(qū)作為防止反向偏置電流集中在凸型角部的電流集中緩和區(qū)布置在異質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)中。由此，可以防止電流集中在凸型角部。結(jié)果，可以改善關(guān)斷時(shí)的關(guān)斷特性，并且還防止導(dǎo)通時(shí)在特定部分產(chǎn)生熱點(diǎn)以抑制特定部分的劣化，由此確保了長(zhǎng)期可靠性。另外，當(dāng)半導(dǎo)體芯片用在L負(fù)載電路等中時(shí)，例如，在導(dǎo)通時(shí)或?qū)﹃P(guān)斷狀態(tài)的瞬態(tài)響應(yīng)期間，在作為當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流或過(guò)壓時(shí)的破壞耐受度的指標(biāo)的例如短路阻抗負(fù)載量和雪崩阻抗量等的指標(biāo)中，可以防止電流集中在特定部分，因此，可以改善這些破壞耐受度。
文檔編號(hào)H01L29/78GK101452958SQ20081017926
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者山上滋春, 星正勝, 林哲也, 田中秀明 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社