專利名稱：功率用半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳化硅半導(dǎo)體裝置等功率用半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
在由專利文獻(xiàn)I記載的功率用垂直型金屬一氧化膜一半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)型晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor :M0SFET:金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管)和二極管構(gòu)成的功率用半導(dǎo)體裝置中，如該文獻(xiàn)的圖I以及圖2所示，在MOSFET的單元區(qū)域的周緣部、即與柵極焊盤部鄰接的區(qū)域中，至少將二極管配置成一列。這樣的各個(gè)二極管吸收在MOSFET從ON狀態(tài)切換為OFF狀態(tài)時(shí)，從該文獻(xiàn)的圖2所示的P阱以及P基極向漏極側(cè)的N型半導(dǎo)體層內(nèi)正向偏置時(shí)注入的空穴。因此，該文獻(xiàn)的上述構(gòu)造能夠防止在MOSFET從正向偏置向逆向偏置切換時(shí)，該文獻(xiàn)的圖3所示的寄生晶體管成為0N。 此處，在該文獻(xiàn)的上述構(gòu)造中，如其圖2所示，作為MOSFET的P阱的P基極經(jīng)由背柵而與源電極電連接。專利文獻(xiàn)I :日本特開平5 - 198816號(hào)公報(bào)(圖f圖3)

發(fā)明內(nèi)容
以下，根據(jù)專利文獻(xiàn)I的圖2，說(shuō)明本發(fā)明應(yīng)解決的問題點(diǎn)。在使專利文獻(xiàn)I記載的功率用半導(dǎo)體裝置的MOSFET從ON狀態(tài)切換為OFF狀態(tài)時(shí)，MOSFET的漏極電壓、即漏電極的電壓急劇上升，根據(jù)情況有時(shí)達(dá)到幾百V左右。由于該漏極電壓的上升，經(jīng)由如果成為OFF狀態(tài)時(shí)則在P阱與K漏極層之間形成的耗盡層電容，在漏電極側(cè)和源電極側(cè)分別發(fā)生位移電流。對(duì)于該位移電流，如果P阱或者與P阱同樣地P型的區(qū)域是被設(shè)置在K漏極層中的部位，則不僅在MOSFET的P阱，而且在二極管中也發(fā)生。對(duì)于這樣發(fā)生的位移電流，在漏電極側(cè)發(fā)生的電流保持不變地流入漏電極，但在源電極側(cè)發(fā)生的電流經(jīng)由P阱或者P型的區(qū)域而流至源電極。在專利文獻(xiàn)I所示那樣的功率用半導(dǎo)體裝置的情況下，如該以往例子的說(shuō)明記載那樣，源電極和場(chǎng)板電連接，所以例如在圖2 (C)所示的剖面中，流入柵極焊盤下的P阱內(nèi)的位移電流在柵極焊盤下的P阱內(nèi)從MOSFET單元方向流向與場(chǎng)板連接的接觸孔，經(jīng)由場(chǎng)板而流入源電極。此處，相對(duì)于MOSFET單元的P阱和二極管單元的P阱的面積，柵極焊盤下的P阱的面積非常大，所以如果位移電流流入柵極焊盤下的P阱，則在面積大的P阱自身以及接觸孔中存在大到某種程度的電阻值的電阻，所以在P阱內(nèi)發(fā)生達(dá)到無(wú)法忽略的值大小的電壓。其結(jié)果，在從P阱經(jīng)由場(chǎng)板而與源電極(通常與地電位連接)電連接的部位(接觸孔)起在平面方向距離大的P阱內(nèi)的位置，將發(fā)生比較大的電位。位移電流越大,該電位越大，且上述漏極電壓V相對(duì)時(shí)間t的變動(dòng)dV/dt越大,該電位越大。在具備這樣的MOSFET的功率用半導(dǎo)體裝置中，在MOSFET的柵極絕緣膜被P阱和柵電極夾著的部位，在緊接使MOSFET從ON狀態(tài)切換為OFF狀態(tài)之后柵電極的電壓成為OV附近時(shí)，如上所述，在P阱中發(fā)生高的電壓，由于該高電壓所致的高電場(chǎng)，柵極絕緣膜有時(shí)被破壞。本發(fā)明是為了解決這樣的問題而完成的，其目的在于提供一種在具備高速進(jìn)行切換的MOSFET的功率用半導(dǎo)體裝置中能夠抑制在進(jìn)行切換時(shí)在柵電極與源電極之間發(fā)生絕緣破壞的、可靠性高的功率用半導(dǎo)體裝置及其制造方法。本發(fā)明提供一種功率用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備第I導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板;第I導(dǎo)電類型的漂移層，被形成于所述半導(dǎo)體基板的第I主面；第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域，多個(gè)所述第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域被形成于所述漂移層的表層的一部分；第I導(dǎo)電類型的源極區(qū)域，被形成于多個(gè)所述第I阱區(qū)域各自的表層的一部分；第2導(dǎo)電類型的第2阱區(qū)域，以包圍多個(gè)所述第I阱區(qū)域的方式與所述第I阱區(qū)域想分離地形成；柵極絕緣膜，被形成于多個(gè)所述第I阱區(qū)域和所述源極區(qū)域之上以及所述第2阱區(qū)域上的所述第I阱區(qū)域側(cè)；場(chǎng)絕緣膜，被形成于所述第2阱區(qū)域之上的與所述第I阱區(qū)域側(cè)相反一側(cè)，且膜厚大 于所述柵極絕緣膜；柵電極，被形成于所述場(chǎng)絕緣膜上以及所述柵極絕緣膜上；源極焊盤，經(jīng)由在所述第I阱區(qū)域上貫通所述柵極絕緣膜而形成的源極接觸孔、以及在所述第2阱區(qū)域上貫通所述場(chǎng)絕緣膜而形成的第2阱接觸孔，而使所述第I阱區(qū)域和所述第2阱區(qū)域電連接；柵極焊盤，與所述柵電極電連接；以及漏電極，被設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板的第2主面。另外，本分明提供一種功率用半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括在第I導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的第I主面上形成第I導(dǎo)電類型的漂移層的工序；在所述漂移層的表層的一部分，形成多個(gè)第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域的工序；在所述第I阱區(qū)域各自的表層的一部分，形成第I導(dǎo)電類型的源極區(qū)域的工序；以包圍多個(gè)所述第I阱區(qū)域的方式與所述第I阱區(qū)域隔開距離地形成第2導(dǎo)電類型的第2阱區(qū)域的工序；在所述第2阱區(qū)域上的與所述第I阱區(qū)域側(cè)相反一側(cè)形成場(chǎng)絕緣膜的工序；在多個(gè)所述第I阱區(qū)域和所述源極區(qū)域之上以及所述第2阱區(qū)域上的所述第I阱區(qū)域側(cè)，形成膜厚比所述場(chǎng)絕緣膜小的柵極絕緣膜的工序；在所述場(chǎng)絕緣膜上以及所述柵極絕緣膜上形成柵電極的工序；在所述所述第2阱區(qū)域上貫通所述柵極絕緣膜而形成第I阱接觸孔的工序；貫通所述第2阱區(qū)域上的所述場(chǎng)絕緣膜而形成第2阱接觸孔的工序；形成經(jīng)由所述源極接觸孔、所述第I阱接觸孔、以及所述第2阱接觸孔，而使所述第I阱區(qū)域和所述第2阱區(qū)域電連接的源極焊盤的工序；形成與所述柵電極電連接的柵極焊盤的工序；以及在所述半導(dǎo)體基板的第2主面形成漏電極的工序。根據(jù)本發(fā)明的功率用半導(dǎo)體裝置，即使在對(duì)功率用半導(dǎo)體裝置進(jìn)行了高速驅(qū)動(dòng)的情況下，也不會(huì)對(duì)柵極絕緣膜施加大的強(qiáng)度的電場(chǎng)而能夠防止柵極絕緣膜發(fā)生絕緣破壞，能夠提供可靠性更高的功率用半導(dǎo)體裝置。


圖I是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的平面圖。圖2是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的平面圖。圖3是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。
圖4是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖5是示意地示出用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的制造工序的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖6是示意地示出用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的制造工序的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。 圖7是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖8是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的等價(jià)電路模型的電路圖。圖9是示意地示出用于評(píng)價(jià)本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的等價(jià)電路模型妥當(dāng)性的簡(jiǎn)易元件的平面圖以及剖面圖。圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的等價(jià)電路模型評(píng)價(jià)簡(jiǎn)易元件的時(shí)間響應(yīng)的圖。圖11是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的平面圖。圖12是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的平面圖。圖13是示意地示出用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I中的功率用半導(dǎo)體裝置的制造工序的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖14是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2中的功率用半導(dǎo)體裝置的平面圖。圖15是示意地示出用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的功率用半導(dǎo)體裝置的制造工序的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖16是示意地示出用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的功率用半導(dǎo)體裝置的制造工序的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖。圖17是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖18是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖19是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3中的功率用半導(dǎo)體裝置的平面圖。圖20是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖21是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖22是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式4中的功率用半導(dǎo)體裝置的平面圖。圖23是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式4中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖24是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式4中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖25是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式5中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。圖26是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式5中的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面的剖面圖。(符號(hào)說(shuō)明)10 :源極焊盤；11 :柵極焊盤；12 :柵極布線；13 :漏電極；20 :半導(dǎo)體基板；21 :漂移層；30 :柵極絕緣膜；31 :場(chǎng)絕緣膜；32 :層間絕緣膜；33 :柵極絕緣膜場(chǎng)絕緣膜邊界；40 JTE區(qū)域；41 第I阱區(qū)域；42、43 第2阱區(qū)域；45 :高雜質(zhì)濃度阱區(qū)域；46、47、48 :阱接觸區(qū)域；50 :柵電極；61 :源極接觸孔；62 :第I阱接觸孔；63 :第2阱接觸孔；64 :柵極接觸孔；71 :歐姆電極；72 :背面歐姆電極；80 :源極區(qū)域；81 :場(chǎng)阻止區(qū)域；100 :簡(jiǎn)易兀件；101 n型半導(dǎo)體基板；102 n型層；103 p型阱區(qū)域；104 p型阱接觸；105 :層間絕緣膜；106 :上部電極；107 :接觸孔；108 :背面電極；109 :背面歐姆電極；110 :歐姆電極；111 :柵極絕緣膜； 112 :柵電極113 :柵極上部電極。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式I.在本發(fā)明的實(shí)施方式I中，作為功率用半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子，使用以垂直型的η型溝道碳化硅MOSFET為主的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明。另外，在下述各實(shí)施方式中，將第I導(dǎo)電類型設(shè)為η型、將第2導(dǎo)電類型設(shè)為P型而進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)于半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型，也可以相反。圖I是從上面示意地觀察了作為本發(fā)明的實(shí)施方式I的功率用半導(dǎo)體裝置的以碳化硅MOSFET為主的功率用半導(dǎo)體裝置的平面圖。在圖I中，在功率用半導(dǎo)體裝置的上表面的中央部，設(shè)置了源極焊盤10。在從上面觀察了源極焊盤10的一側(cè)，設(shè)置了柵極焊盤11。另外，以從柵極焊盤11延伸而包圍源極焊盤10的方式，設(shè)置了柵極布線12。源極焊盤10與在源極焊盤10的下部設(shè)置了多個(gè)的MOSFET的器件單元的源電極電連接，柵極焊盤11以及柵極布線12與器件單元的柵電極電連接，將從外部的控制電路供給的柵極電壓施加給柵電極。圖2是從上部透視了比圖I所示的本實(shí)施方式中的功率用半導(dǎo)體裝置的源極焊盤
10、柵極焊盤11等層更下部的層的平面圖。在圖2中，在圖I所示的源極焊盤10的周圍的下部，貫通在源極焊盤10的下部整個(gè)面中設(shè)置的層間絕緣膜(未圖示)以及其下的場(chǎng)絕緣膜(未圖示)，而形成了被稱為第2阱接觸孔63的孔。另外，在第2阱接觸孔63的內(nèi)側(cè)，貫通層間絕緣膜(未圖示)以及其下的柵極絕緣膜(未圖示)，而形成了第I阱接觸孔62。層間絕緣膜的下部形成的柵極絕緣膜與場(chǎng)絕緣膜的邊界(柵極絕緣膜場(chǎng)絕緣膜邊界33)處于第I阱接觸孔62與第2阱接觸孔63之間。在第2阱接觸孔63以及第I阱接觸孔62的下部的由碳化硅構(gòu)成的層中，形成了 P型碳化硅的第2阱區(qū)域42、43。另外，在第2阱區(qū)域42、43的外側(cè)，設(shè)置了 P 型的結(jié)終端構(gòu)造(Junction Termination Extension :JTE)區(qū)域 40。在 JTE區(qū)域40的更外側(cè)，隔開規(guī)定的間隔形成了 η型碳化硅的場(chǎng)阻止區(qū)域81。在圖2的平面圖中，在第2阱接觸孔63、第I阱接觸孔62以及第2阱區(qū)域42、43所包圍的內(nèi)側(cè)，設(shè)置了設(shè)置有多個(gè)上述器件單元的單元區(qū)域。在單元區(qū)域中，有在層間絕緣膜形成的多個(gè)源極接觸孔61以及各自的下部的P型碳化硅的第I阱區(qū)域41。另外，在第2阱區(qū)域42、43的上部的一部分，隔著柵極絕緣膜或者場(chǎng)絕緣膜，形成了柵電極(未圖示)，貫通層間絕緣膜而形成了作為使柵極焊盤U、柵極布線12和柵電極電連接的孔的柵極接觸孔64。
圖3以及圖4分別是示意地示出圖2的平面圖的A — A’部分的剖面、B — B’部分的剖面的本實(shí)施方式中的功率用半導(dǎo)體裝置的剖面示意圖。在圖3以及圖4中，在由η型且低電阻的碳化硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板20的表面上，形成了由η型的碳化硅構(gòu)成的漂移層21。在圖2中說(shuō)明的與柵極焊盤11以及柵極布線12所設(shè)置的區(qū)域大致對(duì)應(yīng)的位置的漂移層21的表層部，設(shè)置了由P型的碳化硅構(gòu)成的第2阱區(qū)域42、43。在圖3的第2阱區(qū)域43的兩側(cè)、圖4的第2阱區(qū)域42的右側(cè)、即B’側(cè)(在圖2中被第2阱區(qū)域42、43所包圍的內(nèi)側(cè))的漂移層21的表層部，從第2阱區(qū)域42、43隔開至少規(guī)定的間隔，設(shè)置了多個(gè)由P型的碳化硅構(gòu)成的第I阱區(qū)域41。形成了第I阱區(qū)域41等的區(qū)域?qū)?yīng)于在圖2中說(shuō)明的單元區(qū)域。在第I阱區(qū)域41各自的表層部，在從第I阱區(qū)域41的外周向內(nèi)部進(jìn)入了規(guī)定的間隔大小的位置，形成了由η型的碳化硅構(gòu)成的源極區(qū)域80。另外，在第I阱區(qū)域41的源極區(qū)域80所包圍的內(nèi)部的表層部，設(shè)置了由碳化硅構(gòu)成的、低電阻P型的第I阱接觸區(qū)域46。另外，在第2阱區(qū)域42、43的表層部的第I阱接觸孔62、第2阱接觸孔63的下部，分別設(shè)置了由碳化硅構(gòu)成的、低電阻P型的、第2阱接觸區(qū)域47、第3阱接觸區(qū)域48。在圖4的第2阱區(qū)域42的左側(cè)(B偵彳、圖2的外側(cè))的漂移層21的表層部，形成了由碳化硅構(gòu)成的、P型的JTE區(qū)域40。在圖4的JTE區(qū)域40的更左側(cè)(B側(cè)、圖2的外側(cè))，隔開規(guī)定的間隔，形成了由碳化硅構(gòu)成的、η型的場(chǎng)阻止區(qū)域81。與形成有第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42、43、源極區(qū)域80、第I阱接觸區(qū)域46、第2阱接觸區(qū)域47、第3阱接觸區(qū)域48以及場(chǎng)阻止區(qū)域81的漂移層21之上相接地，形成了由二氧化硅構(gòu)成的柵極絕緣膜30、或者、由二氧化硅構(gòu)成的場(chǎng)絕緣膜31。形成了柵極絕緣膜30的部分是作為單元區(qū)域的第I阱區(qū)域41及其周圍的上部、和第2阱區(qū)域42的上部的第I阱區(qū)域41側(cè)，形成了場(chǎng)絕緣膜31的部分是第2阱區(qū)域42的上部的與第I阱區(qū)域41側(cè)相反一側(cè)(圖3的內(nèi)側(cè)、圖4的左側(cè)、B側(cè)、圖2的外側(cè))。在本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置中，作為柵極絕緣膜30與場(chǎng)絕緣膜31的邊界的柵極絕緣膜場(chǎng)絕緣膜邊界33形成于第2阱區(qū)域42、43的上部。在柵極絕緣膜30以及場(chǎng)絕緣膜31的上部的一部分，與柵極絕緣膜30、場(chǎng)絕緣膜31相接地，形成了柵電極50。柵電極50設(shè)置于第I阱區(qū)域41的外周之上的柵極絕緣膜30之上等，從柵極絕緣膜30上的部分電連接至場(chǎng)絕緣膜31上的部分。另外，柵電極50在場(chǎng)絕緣膜31上，通過貫通在場(chǎng)絕緣膜31上形成的層間絕緣膜32而形成的柵極接觸孔64而與柵極焊盤11或者柵極布線12連接。在第I阱區(qū)域41內(nèi)的源極區(qū)域80以及第I阱接觸區(qū)域46的上部，設(shè)置有貫通層間絕緣膜32以及柵極絕緣膜30而設(shè)置的源極接觸孔61。另外，在第2阱區(qū)域42、43的第2阱接觸區(qū)域47、48的上部，分別設(shè)置了貫通包括層間絕緣膜32的絕緣膜而設(shè)置的第I阱接觸孔62以及第2阱接觸孔63。第I阱接觸孔62是貫通層間絕緣膜32以及柵極絕緣膜30而設(shè)置的，第2阱接觸孔63是貫通層間絕緣膜32以及場(chǎng)絕緣膜31而設(shè)置的。第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42、43在各自間經(jīng)由歐姆電極71通過源極接觸孔61、第I阱接觸孔62以及第2阱接觸孔63內(nèi)的源極焊盤10而相互電連接。另外，在半導(dǎo)體基板20的背面?zhèn)龋糁趁鏆W姆電極72形成了漏電極13。接下來(lái)，使用圖5、圖6，說(shuō)明本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置的制造方法。圖5以及圖6是示意地示出用于說(shuō)明本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置的制造工序的功率用半導(dǎo)體裝置的一部分的剖面圖，在圖5以及圖6中，(a)對(duì)應(yīng)于圖2的A — A’剖面部，(b)對(duì)應(yīng)于圖2的B — B’剖面部的剖面圖。以下，按順序說(shuō)明本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置的制造方法。首先，在η型且低電阻的碳化硅的半導(dǎo)體基板20上的表面(第I主面)上，通過化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition :CVD)法，外延生長(zhǎng) I X IO13CnT3 I X IO18CnT3 的 η型的雜質(zhì)濃度、Γ200 μ m的厚度的由碳化硅構(gòu)成的漂移層21。在碳化硅的半導(dǎo)體基板20中，第I主面的面方位是(0001)面且具有4H的多型且相對(duì)c軸方向傾斜8°以下，但也可 以是其他的面方位、多型、傾斜角度，并且，也可以不傾斜。接下來(lái)，如圖5所示，在漂移層21的表層的規(guī)定的位置，通過離子注入法，形成P型的第I阱區(qū)域41、p型的第2阱區(qū)域42、43、p型的JTE區(qū)域40、n型的源極區(qū)域80、n型的場(chǎng)阻止區(qū)域81、P型的第I阱接觸區(qū)域46、P型的第2阱接觸區(qū)域47以及P型的第3阱接觸區(qū)域48。作為離子注入的P型雜質(zhì)，優(yōu)選為Al (鋁)或者B (硼)，作為離子注入的η型雜質(zhì)，優(yōu)選為N (氮)或者P (磷)。另外，對(duì)于離子注入時(shí)的半導(dǎo)體基板20的加熱，既可以不積極地進(jìn)行，也可以在20(T80(TC下進(jìn)行加熱。第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42、43各自的深度需要設(shè)定成不比作為外延生長(zhǎng)層的漂移層21的底面深，例如，設(shè)為O. 3 2 μ m的范圍的值。另外，第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42、43各自的P型雜質(zhì)濃度被設(shè)定為比漂移層21的雜質(zhì)濃度高、并且在I X IO15Cm^l X IO19CnT3的范圍內(nèi)。對(duì)于源極區(qū)域80的深度，設(shè)定為其底面不超過第I阱區(qū)域41的底面，其η型雜質(zhì)濃度被設(shè)定為高于第I阱區(qū)域41的P型雜質(zhì)濃度、并且在lX1017Cm_，lX1021Cm_3的范圍內(nèi)。對(duì)于場(chǎng)阻止區(qū)域81，通過與源極區(qū)域80同樣的條件形成即可。但是，也可以只限于漂移層21的最表面附近，為了提高M(jìn)OSFET的溝道區(qū)域中的導(dǎo)電性，使第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42、43各自的P型雜質(zhì)濃度低于漂移層21的η型雜質(zhì)濃度。對(duì)于第I阱接觸區(qū)域46、第2阱接觸區(qū)域47、第3阱接觸區(qū)域48，是為了將歐姆電極71夾在中間分別得到第I阱區(qū)域41以及第2阱區(qū)域42、43與源極焊盤10良好地電連接而設(shè)置的，優(yōu)選設(shè)定為比第I阱區(qū)域41以及第2阱區(qū)域42、43的ρ型雜質(zhì)濃度高的雜質(zhì)濃度。另外，在對(duì)這些高濃度的雜質(zhì)進(jìn)行離子注入時(shí)，優(yōu)選在對(duì)第I阱接觸區(qū)域46、第2阱接觸區(qū)域47以及第3阱接觸區(qū)域48進(jìn)行了低電阻化之后，將半導(dǎo)體基板20加熱至150°C以上來(lái)進(jìn)行離子注入。接下來(lái)，在氬(Ar)氣或者氮?dú)獾榷栊詺怏w氣氛中、或者真空中，在150(T220(TC的溫度范圍內(nèi)，在O. 5飛O分鐘的范圍的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行退火，而使離子注入了的雜質(zhì)以電氣的方式活性化。在進(jìn)行該退火時(shí)，也可以在用碳膜覆蓋了半導(dǎo)體基板20以及其中形成的膜的狀態(tài)下進(jìn)行退火。通過用碳膜覆蓋來(lái)退火，能夠防止產(chǎn)生由于退火時(shí)的裝置內(nèi)的殘留水分、殘留氧等而發(fā)生的使碳化硅表面皸裂。
接下來(lái)，通過對(duì)如上所述離子注入了的漂移層21的表面進(jìn)行犧牲氧化，形成熱氧化膜，通過用氫氟酸去除該熱氧化膜，從而去除離子注入后的漂移層21的表面變質(zhì)層而使清潔的面露出。接下來(lái)，使用CVD法、光刻技術(shù)等，在與上述單元區(qū)域大致對(duì)應(yīng)的位置以外的區(qū)域中，形成被稱為場(chǎng)絕緣膜31的膜厚是O. 5 2 μ m左右的二氧化硅膜。此時(shí)，例如，在整個(gè)面中形成了場(chǎng)絕緣膜31之后，通過光刻技術(shù)、蝕刻等去除與單元區(qū)域大致對(duì)應(yīng)的位置的場(chǎng)絕緣膜31即可。接下來(lái)，在以單元區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域，使用熱氧化法或者沉積法，形成厚度小于場(chǎng)絕緣膜31、例如厚度是場(chǎng)絕緣膜31的1/10左右的由二氧化硅膜構(gòu)成的柵極絕緣膜30。作為柵極絕緣膜30的膜厚，是30nm以上300nm以下即可，優(yōu)選為50nm以上150nm以下。另外，該膜厚值依賴于通過何種程度的柵極電壓以及柵極電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)MOSFET (切換動(dòng)作)，優(yōu)選作為柵極電場(chǎng)(對(duì)柵極絕緣膜30施加的電場(chǎng))，是3MV/cm以下的大小即可。接下來(lái)，如在圖6示出該剖面圖那樣，在柵極絕緣膜30以及場(chǎng)絕緣膜31之上，使 用CVD法、光刻技術(shù)等，在規(guī)定的部位，形成多晶硅材料的柵電極50。該柵電極50中使用的多晶硅優(yōu)選包含P、B且是低電阻。P、B既可以在多晶硅的成膜中導(dǎo)入，也可以在成膜之后通過離子注入法等而導(dǎo)入。另外，柵電極50也可以是多晶硅與金屬的多層膜、或者、多晶硅與金屬硅化物的多層膜。另外，柵電極50的最外端面也可以配置成在場(chǎng)絕緣膜31上。通過這樣設(shè)置，能夠防止由于干蝕刻處理所致的端面的過蝕刻而在端面露出的柵極絕緣膜30的質(zhì)量劣化。接下來(lái)，在柵電極50等上，通過CVD法等沉積法形成由二氧化硅膜構(gòu)成的層間絕緣膜32。接下來(lái)，使用光刻技術(shù)、干蝕刻技術(shù)，去除成為源極接觸孔61、第I阱接觸孔62、第2阱接觸孔63的部位的層間絕緣膜32。接下來(lái)，通過濺射法等形成以Ni為主成分的金屬膜，接著進(jìn)行60(Tll0(rC的溫度的熱處理，使以Ni為主成分的金屬膜和碳化硅層反應(yīng)，而在碳化硅層與金屬膜之間形成硅化物。接下來(lái)，通過利用硫酸、硝酸、鹽酸中的某一個(gè)、或者它們與過氧化氫水的混合液等的濕蝕刻，去除在反應(yīng)而形成的硅化物以外的層間絕緣膜32上殘留的金屬膜。這樣在源極接觸孔61、第I阱接觸孔62、第2阱接觸孔63內(nèi)形成的硅化物成為圖
3、圖4所示的歐姆電極71a、71b、71c，針對(duì)源極區(qū)域80等η型的碳化硅區(qū)域、和第I阱區(qū)域41等P型的碳化硅區(qū)域這兩方進(jìn)行歐姆連接。進(jìn)而，使用光刻技術(shù)、干蝕刻技術(shù)，去除成為柵極接觸孔64的部位的層間絕緣膜32。接下來(lái)，通過在半導(dǎo)體基板20的背面(第2主面)形成以Ni為主成分的金屬并熱處理，在半導(dǎo)體基板20的背側(cè)形成背面歐姆電極72。之后，在到此為止處理而成的半導(dǎo)體基板20的表面，通過濺射法或者蒸鍍法，形成Al等布線金屬，通過光刻技術(shù)加工為規(guī)定的形狀，從而形成源極焊盤10、柵極焊盤11以及柵極布線12。進(jìn)而，通過在基板的背面的背面歐姆電極72的表面上形成金屬膜，從而形成漏電極13，在圖3、圖4中示出了其剖面圖的功率用半導(dǎo)體裝置完成。接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置的動(dòng)作。首先，說(shuō)明以電氣電路的方式觀察到本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置中，在通過第I阱接觸孔62以及第2阱接觸孔63而與源極焊盤10連接的第2導(dǎo)電類型(在本實(shí)施方式中P型)的第2阱區(qū)域42、43、和經(jīng)由半導(dǎo)體基板20和背面歐姆電極72與漏電極13連接的第I導(dǎo)電類型(在本實(shí)施方式中η型)的漂移層21之間，形成了二極管。另外，能夠通過柵極絕緣膜30上的柵電極50的電壓來(lái)控制在處于第I導(dǎo)電類型的源極區(qū)域80與第I導(dǎo)電類型的漂移層21之間的第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域41中與柵極絕緣膜30相接的區(qū)域(溝道區(qū)域)的導(dǎo)通，它們構(gòu)成垂直型的MOSFET。在本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置中，構(gòu)成為MOSFET (在本實(shí)施方式中η型MOSFET)的源極和柵極與ρη 二極管的第2導(dǎo)電類型的電極成為一體，以及MOSFET的漏極與ρη 二極管的第I導(dǎo)電類型的電極成為一體，在MOSFET的源極與漏極之間并聯(lián)連接了二極管。接下來(lái)，使用圖7來(lái)說(shuō)明動(dòng)作。圖7的(a)、(b)分別是與圖3、圖4對(duì)應(yīng)的本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置的剖面示意圖，圖中的箭頭表示電流的流動(dòng)。在本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置中，在以使MOSFET從ON狀態(tài)切換為OFF狀態(tài)的方式，變化了對(duì)MOSFET的柵極(在本實(shí)施方式中柵極焊盤11)施加的電壓時(shí)，MOSFET的漏極(在本實(shí)施方式中漏電極13)的電壓急劇上升，從大致OV變化至幾百V。由此，經(jīng)由在P型的第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42、43、JTE區(qū)域40、與η型的漂移層21之間分別發(fā)生的 寄生電容，如圖7所示，位移電流流入P型、η型這兩方的區(qū)域。在P型的區(qū)域中，如圖7的實(shí)線箭頭所示，從P型的第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42等，經(jīng)由歐姆電極71，朝向源極焊盤10，流過位移電流。在η型的區(qū)域中，如圖7的虛線箭頭示意性所示，從η型的漂移層21，經(jīng)由半導(dǎo)體基板20、背面歐姆電極72，朝向漏電極13，流過位移電流。通過這些位移電流，發(fā)生由位移電流流動(dòng)的區(qū)域的電阻值、以及位移電流的值決定的電壓，但由于第I阱區(qū)域41的面積不大，所以該區(qū)域的電阻值也不大，所發(fā)生的電壓也限于某種程度的值。相對(duì)于此，將第2阱區(qū)域42、43和與其連接的JTE區(qū)域40合起來(lái)的ρ型的區(qū)域的面積大，所以流過與面積相應(yīng)的大電流。另外，存在從第I阱接觸孔62、第2阱接觸孔63離開距離的第2阱區(qū)域42、43以及JTE區(qū)域40。這樣，在從第2阱區(qū)域42、43經(jīng)由第3阱接觸區(qū)域48、第2阱接觸孔63的歐姆電極71c而直至源極焊盤10流過大的電流值的位移電流時(shí)，還包括接觸孔附近的連接電阻在內(nèi)的電流路徑的電阻值比較大，所以在電流路徑中發(fā)生的電壓成為大的值。上述漏極電壓V相對(duì)時(shí)間t的變動(dòng)dV/dt越大，在該電流路徑中發(fā)生的電壓越大。在本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置中，構(gòu)成為從第2阱區(qū)域42、43以及JTE區(qū)域40朝向源極焊盤10流動(dòng)的位移電流的大部分經(jīng)由貫通膜厚大的場(chǎng)絕緣膜31而形成的第2阱接觸孔63流入源極焊盤10，所以在柵極絕緣膜30的下部的第2阱區(qū)域42、43中不發(fā)生大的電壓，而不會(huì)對(duì)柵極絕緣膜30施加高電場(chǎng)。因此，即使在使MOSFET成為OFF狀態(tài)而柵電極50的電壓成為大致OV的情況下，也能夠防止在柵電極50隔著柵極絕緣膜30而與阱區(qū)域相對(duì)置的部位使柵極絕緣膜30發(fā)生絕緣破壞。另外，即使在高dV/dt條件下動(dòng)作,也能夠減小在柵極絕緣膜30中發(fā)生的電場(chǎng)，能夠得到可靠性高的功率用半導(dǎo)體裝置。此處，再說(shuō)明對(duì)使用了碳化硅等寬帶隙半導(dǎo)體材料的MOSFET進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)、即通過高dV/dt來(lái)驅(qū)動(dòng)。在作為以往的使用了 Si (硅)的單極元件的Si-MOSFET中，作為動(dòng)作速度，以20V/nsec以上這樣的比較高的速度來(lái)動(dòng)作，但如果以IkV左右或者其以上的電壓動(dòng)作，則導(dǎo)通損耗非常大，所以其動(dòng)作電壓限于幾10至幾100V。因此，在IkV左右或其以上的高電壓區(qū)域中，專門利用Si — IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極晶體管)。但是，由于IGBT是雙極元件，所以由于少量載流子的影響，難以得到單極元件那樣的高速切換特性。即，即使增加dV/dt也無(wú)法大幅削減切換損失，所以無(wú)需通過高dV/dt進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，最多在幾V/nsec左右的動(dòng)作速度下使用。相對(duì)于此，在使用了碳化硅等寬帶隙半導(dǎo)體材料的MOSFET中，即使在IkV以上的高電壓區(qū)域中，也能夠得到低的導(dǎo)通損耗，并且，由于是單極元件，所以能夠高速動(dòng)作，能夠通過高速切換而降低切換損失，所以能夠進(jìn)一步降低逆變器動(dòng)作時(shí)的損失。在這樣的IkV以上的高電壓區(qū)域動(dòng)作下、例如10V/nsec以上的高速切換這樣的以往的不是Si元件的動(dòng)作環(huán)境中，如專利文獻(xiàn)I的例子中說(shuō)明那樣的由于切換時(shí)的位移電流而在P阱中發(fā)生的電壓變得更顯著。 進(jìn)而，在使用碳化硅半導(dǎo)體材料形成了這樣的MOSFET的情況下，由于在碳化硅的帶隙內(nèi)不存在充分淺的具有P型的雜質(zhì)等級(jí)的元素，所以得不到室溫附近電阻率低的P型碳化硅，并且，該P(yáng)型碳化硅與金屬的連接電阻也變高。因此，在使用碳化硅來(lái)構(gòu)成了MOSFET功率用半導(dǎo)體裝置的情況下，特別由ρ型碳化硅構(gòu)成的P阱以及其與金屬的連接電阻的值變大，由于位移電流而發(fā)生的電壓也變大。根據(jù)這樣的理由，在以dV/dt驅(qū)動(dòng)使用了寬帶隙半導(dǎo)體材料、尤其是碳化硅的MOSFET功率用半導(dǎo)體裝置的情況下，由于切換時(shí)的位移電流而發(fā)生的電壓也變得格外大。相對(duì)于此，根據(jù)由寬帶隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成的本實(shí)施方式的功率用半導(dǎo)體裝置，SP使在lOV/nsec等高dV/dt條件下動(dòng)作，也能夠?qū)?duì)作為柵極絕緣膜30的二氧化硅膜施加的電場(chǎng)減小至3MV/cm以下左右，能夠得到可靠性高的功率用半導(dǎo)體裝置。接下來(lái)，為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，進(jìn)行用等價(jià)電路對(duì)半導(dǎo)體裝置進(jìn)行模型化，使用該模型，求出在柵極絕緣膜中發(fā)生的電場(chǎng)的數(shù)值仿真。作為模型，使用了表示包括第I阱區(qū)域41、第2阱區(qū)域42、43等阱區(qū)域的區(qū)域的4種等價(jià)電路。對(duì)于4種等價(jià)電路，相對(duì)與半導(dǎo)體基板20的第I主面平行且相互正交的X方向、y方向，從上面觀察，使由X方向、y方向的微小長(zhǎng)Λχ、Ay的2邊所包圍的構(gòu)造以其中心來(lái)進(jìn)行代表。圖8是與阱區(qū)域的各部分對(duì)應(yīng)的等價(jià)電路，圖8 Ca)是阱區(qū)域中的形成了源極焊盤10以及歐姆電極71的區(qū)域的微小平面的等價(jià)電路，圖8 (b)是阱區(qū)域中的在阱區(qū)域上隔著柵極絕緣膜30形成了柵電極50的區(qū)域的微小平面的等價(jià)電路，圖8 (c)是阱區(qū)域中的在阱區(qū)域上隔著場(chǎng)絕緣膜31形成了柵電極50的區(qū)域的微小平面的等價(jià)電路，圖8 Cd)是阱區(qū)域中的在阱區(qū)域上沒有源極焊盤10以及柵電極50的區(qū)域的微小平面的等價(jià)電路。在圖8中，能夠通過下述式(I)、式(2)，求出針對(duì)X方向、y方向的阱區(qū)域的電阻分量Λ Rshx、ARSHy。此處，Rsh表示阱區(qū)域的薄層電阻。另外，圖8記載的Vd表示漏電極的電壓(漏極電壓)。ARshx=Rsh^(I)
ο yARsfiir = Rsh(2)圖8 (a)的Λ Cd表示由Λχ和Λ y決定的微小平面每個(gè)的、通過第I導(dǎo)電類型的漂移層和第2導(dǎo)電類型的阱區(qū)域的接合而形成的ρη結(jié)的耗盡層電容，能夠通過下述式(3)求出。Δ Cd = Cd Δ X Δ y (3)此處，Cd表示每單位面積的耗盡層電容，能夠根據(jù)第I導(dǎo)電類型的載流子濃度、第2導(dǎo)電類型的載流子濃度等通過接下來(lái)的式(4)求出。
權(quán)利要求
1.一種功率用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 第I導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板； 第I導(dǎo)電類型的漂移層，被形成于所述半導(dǎo)體基板的第I主面； 第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域，多個(gè)所述第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域被形成于所述漂移層的表層的一部分； 第I導(dǎo)電類型的源極區(qū)域，被形成于多個(gè)所述第I阱區(qū)域各自的表層的一部分； 第2導(dǎo)電類型的第2阱區(qū)域，以包圍多個(gè)所述第I阱區(qū)域的方式與所述第I阱區(qū)域隔開距離地形成； 柵極絕緣膜，被形成于多個(gè)所述第I阱區(qū)域和所述源極區(qū)域之上以及所述第2阱區(qū)域上的所述第I阱區(qū)域側(cè)； 場(chǎng)絕緣膜，被形成于所述第2阱區(qū)域之上的與所述第I阱區(qū)域側(cè)相反一側(cè)，且膜厚大于所述柵極絕緣膜； 柵電極，被形成于所述場(chǎng)絕緣膜上以及所述柵極絕緣膜上； 源極焊盤，經(jīng)由在所述第I阱區(qū)域上貫通所述柵極絕緣膜而形成的源極接觸孔、在所述第2阱區(qū)域上貫通所述柵極絕緣膜而形成的第I阱接觸孔、以及在所述第2阱區(qū)域上貫通所述場(chǎng)絕緣膜而形成的第2阱接觸孔，而使所述第I阱區(qū)域和所述第2阱區(qū)域電連接；柵極焊盤，與所述柵電極電連接；以及漏電極，被設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板的第2主面。
2.—種功率用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 第I導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板； 第I導(dǎo)電類型的漂移層，被形成于所述半導(dǎo)體基板的第I主面； 第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域，多個(gè)所述第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域被形成于所述漂移層的表層的一部分； 第I導(dǎo)電類型的源極區(qū)域，被形成于多個(gè)所述第I阱區(qū)域各自的表層的一部分； 第2導(dǎo)電類型的第2阱區(qū)域，以包圍多個(gè)所述第I阱區(qū)域的方式與所述第I阱區(qū)域隔開距離地形成； 柵極絕緣膜，被形成于多個(gè)所述第I阱區(qū)域和所述源極區(qū)域之上以及所述第2阱區(qū)域上的所述第I阱區(qū)域側(cè)； 場(chǎng)絕緣膜，被形成于所述第2阱區(qū)域之上的與所述第I阱區(qū)域側(cè)相反一側(cè)，且膜厚大于所述柵極絕緣膜； 柵電極，被形成于所述場(chǎng)絕緣膜上以及所述柵極絕緣膜上； 源極焊盤，經(jīng)由在所述第I阱區(qū)域上貫通所述柵極絕緣膜而形成的源極接觸孔、以及在所述第2阱區(qū)域上貫通所述場(chǎng)絕緣膜而形成的第2阱接觸孔，而使所述第I阱區(qū)域和所述第2阱區(qū)域電連接； 柵極焊盤，與所述柵電極電連接；以及 漏電極，被設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板的第2主面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的功率用半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 半導(dǎo)體基板是碳化硅半導(dǎo)體基板，漂移層由碳化硅材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的功率用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在第2阱區(qū)域的表層具備高濃度注入?yún)^(qū)域，該高濃度注入?yún)^(qū)域具有比所述第2阱區(qū)域的雜質(zhì)濃度高的第2導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率用半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 從第2阱區(qū)域的第2阱接觸孔向柵極絕緣膜側(cè)的突出長(zhǎng)度是100 μ m以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的功率用半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在漏電極的電壓的切換速度以10V/nsec以上的速度關(guān)斷時(shí)，在被夾在第2阱區(qū)域與柵電極之間的柵極絕緣膜中感應(yīng)的電場(chǎng)是3MV/cm以下。
7.—種功率用半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括 在第I導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的第I主面上形成第I導(dǎo)電類型的漂移層的工序； 在所述漂移層的表層的一部分，形成多個(gè)第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域的工序； 在所述第I阱區(qū)域各自的表層的一部分，形成第I導(dǎo)電類型的源極區(qū)域的工序； 以包圍多個(gè)所述第I阱區(qū)域的方式與所述第I阱區(qū)域隔開距離地形成第2導(dǎo)電類型的第2阱區(qū)域的工序； 在所述第2阱區(qū)域上的與所述第I阱區(qū)域側(cè)相反一側(cè)形成場(chǎng)絕緣膜的工序； 在多個(gè)所述第I阱區(qū)域和所述源極區(qū)域之上以及所述第2阱區(qū)域上的所述第I阱區(qū)域偵牝形成膜厚比所述場(chǎng)絕緣膜小的柵極絕緣膜的工序； 在所述場(chǎng)絕緣膜上以及所述柵極絕緣膜上形成柵電極的工序； 貫通所述第I阱區(qū)域上的所述柵極絕緣膜而形成源極接觸孔的工序； 貫通所述第2阱區(qū)域上的所述柵極絕緣膜而形成第I阱接觸孔的工序； 貫通所述第2阱區(qū)域上的所述場(chǎng)絕緣膜而形成第2阱接觸孔的工序； 形成經(jīng)由所述源極接觸孔、所述第I阱接觸孔、以及所述第2阱接觸孔，而使所述第I阱區(qū)域和所述第2阱區(qū)域電連接的源極焊盤的工序； 形成與所述柵電極電連接的柵極焊盤的工序；以及 在所述半導(dǎo)體基板的第2主面形成漏電極的工序。
8.—種功率用半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括 在第I導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的第I主面上形成第I導(dǎo)電類型的漂移層的工序； 在所述漂移層的表層的一部分，形成多個(gè)第2導(dǎo)電類型的第I阱區(qū)域的工序； 在所述第I阱區(qū)域各自的表層的一部分，形成第I導(dǎo)電類型的源極區(qū)域的工序； 以包圍多個(gè)所述第I阱區(qū)域的方式與所述第I阱區(qū)域隔開距離地形成第2導(dǎo)電類型的第2阱區(qū)域的工序； 在所述第2阱區(qū)域上的與所述第I阱區(qū)域側(cè)相反一側(cè)形成場(chǎng)絕緣膜的工序； 在多個(gè)所述第I阱區(qū)域和所述源極區(qū)域之上以及所述第2阱區(qū)域上的所述第I阱區(qū)域偵牝形成膜厚小于所述場(chǎng)絕緣膜的柵極絕緣膜的工序； 在所述場(chǎng)絕緣膜上以及所述柵極絕緣膜上形成柵電極的工序； 貫通所述第I阱區(qū)域上的所述柵極絕緣膜而形成源極接觸孔的工序； 貫通所述第2阱區(qū)域上的所述場(chǎng)絕緣膜而形成第2阱接觸孔的工序； 形成經(jīng)由所述源極接觸孔、以及所述第2阱接觸孔而使所述第I阱區(qū)域和所述第2阱區(qū)域電連接的源極焊盤的工序； 形成與所述柵電極電連接的柵極焊盤的工序；以及在所述半導(dǎo)體基板的第2主面形成漏電極的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的功率用半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，形成場(chǎng)絕緣膜的工序是部分地形成所述場(chǎng)絕緣膜的工序、或者在整個(gè)面形成了所述場(chǎng)絕緣膜之后部分地去除所述場(chǎng)絕緣膜的工序，在形成第2阱接觸孔的位置不殘留所述場(chǎng)絕緣膜。
全文摘要
在高速切換的功率用半導(dǎo)體裝置中，存在在切換時(shí)流過位移電流從而與其流路的電阻互相作用，而發(fā)生高電壓，由于該電壓，柵極絕緣膜那樣的薄的絕緣膜發(fā)生絕緣破壞，而半導(dǎo)體裝置發(fā)生破壞的情況。本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具備第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板；第1導(dǎo)電類型的漂移層，被形成于所述半導(dǎo)體基板的第1主面；第2導(dǎo)電類型的第2阱區(qū)域，被形成為包圍漂移層的單元區(qū)域；以及源極焊盤，經(jīng)由貫通第2阱區(qū)域上的柵極絕緣膜而設(shè)置的第1阱接觸孔、貫通第2阱區(qū)域上的場(chǎng)絕緣膜而設(shè)置的第2阱接觸孔、以及源極接觸孔，而使第2阱區(qū)域彼此和單元區(qū)域的源極區(qū)域電連接。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102870217SQ20118001634
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者日野史郎, 三浦成久, 中田修平, 大塚健一, 渡邊昭裕, 古川彰彥, 中尾之泰, 今泉昌之 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社