JP2002231730A - Lateral junction field-effect transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Lateral junction field-effect transistor and method of manufacturing the same

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JP2002231730A
JP2002231730A JP2001025253A JP2001025253A JP2002231730A JP 2002231730 A JP2002231730 A JP 2002231730A JP 2001025253 A JP2001025253 A JP 2001025253A JP 2001025253 A JP2001025253 A JP 2001025253A JP 2002231730 A JP2002231730 A JP 2002231730A
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Japan
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conductivity type
semiconductor layer
type impurity
type semiconductor
trench
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JP2001025253A
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Inventor
Makoto Harada
真 原田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lateral JFET having a structure that the JFET maintains a high breakdown strength performance and moreover, the on-resistance of the JFET can be reduced and to provide a method of manufacturing the JFET. SOLUTION: A lateral JFET is constituted in a structure that a first conductivity type semiconductor layer 2 is arranged on a semiconductor substrate, second conductivity type semiconductor layers 3 and 4 containing second conductivity type impurities are arranged on the layer 2, a second conductivity type electrode layer 5 is arranged on the layer 4, a trench 11 of a depth to reach within the layers 3 and 4 is arranged in the layers 3 and 4 and first conductivity type impurity regions 7a and 7b containing first conductivity type impurities are arranged respectively in the layers 3 and 4 under the lower part of the bottom of the trench 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、横型の接合型電界
効果トランジスタ(JFET:Junction Field Effect Tr
ansistor)およびその製造方法に関し、より具体的に
は、良好な耐圧性能を維持したままオン抵抗を低減した
横型JFETおよびその製造方法に関するものである。
The present invention relates to a lateral junction type field effect transistor (JFET).
More specifically, the present invention relates to a lateral JFET in which on-resistance is reduced while maintaining good withstand voltage performance, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図18は、従来の横型JFETを示す断
面図である(米国特許登録番号5,264,713 Junction Fie
ld-Effect Transistor Formed in Silicon Carbide)。
SiC基板110の上に第1導電型のエピタキシャル層
112が配置され、その上に第2導電型のチャネル層1
14が形成されている。チャネル層114の上には、ト
レンチ124をはさんで、一方にソース領域116が、
また他方にはドレイン領域118が配置され、それぞれ
の上にソース電極120とドレイン電極122とが配置
されている。SiC基板110の裏面側には、ゲートコ
ンタクト層130が形成され、その上にゲート電極(図
示せず)が設けられている。ソース・ドレイン領域11
6,118を通りチャネル層114の中にいたる深さを
有するトレンチ124が設けられ、トレンチ124の底
部と第1導電型のエピタキシャル層112との間の、第
2導電型のエピタキシャル層114にはチャネルが形成
されている。第1導電型のエピタキシャル層112にお
ける第1導電型不純物の濃度の値は、チャネルを含む第
2導電型のエピタキシャル層114における第2導電型
不純物の濃度の値よりも高く、接合部への逆バイアス電
圧の印加により空乏層がチャネルに向けて拡大する構成
となっている。空乏層がチャネルを塞いだとき、電流が
チャネルを通過することができないため、オフ状態とな
る。このため、逆バイアス電圧の大きさを加減すること
により、空乏層がチャネル領域を遮断するか否か制御す
ることが可能となる。この結果、たとえば、ゲート・ソ
ース間の逆バイアス電圧を加減することにより、電流の
オンオフ制御を行なうことが可能となる。
FIG. 18 is a sectional view showing a conventional lateral JFET (US Pat. No. 5,264,713 Junction Fie).
ld-Effect Transistor Formed in Silicon Carbide).
A first conductivity type epitaxial layer 112 is disposed on a SiC substrate 110, and a second conductivity type channel layer 1 is formed thereon.
14 are formed. On the channel layer 114, a trench 124 is sandwiched, and on one side, a source region 116 is formed.
A drain region 118 is disposed on the other side, and a source electrode 120 and a drain electrode 122 are disposed on each of them. A gate contact layer 130 is formed on the back side of the SiC substrate 110, and a gate electrode (not shown) is provided thereon. Source / drain region 11
A trench 124 having a depth extending through the channel layer 6 and 118 into the channel layer 114 is provided. Between the bottom of the trench 124 and the epitaxial layer 112 of the first conductivity type, the epitaxial layer 114 of the second conductivity type is formed. Channels are formed. The value of the concentration of the impurity of the first conductivity type in the epitaxial layer 112 of the first conductivity type is higher than the value of the concentration of the impurity of the second conductivity type in the epitaxial layer 114 of the second conductivity type including the channel. The configuration is such that the depletion layer expands toward the channel by applying a bias voltage. When the depletion layer blocks the channel, the current cannot pass through the channel, so that the channel is turned off. Therefore, it is possible to control whether the depletion layer blocks the channel region by adjusting the magnitude of the reverse bias voltage. As a result, for example, by controlling the reverse bias voltage between the gate and the source, it is possible to perform the on / off control of the current.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】大電流のオンオフ制御
を行なう場合、消費電力等の低減をはかるために、オン
抵抗を低下させることが非常に望ましい。しかしなが
ら、チャネル厚さやチャネル層の不純物濃度を高めるこ
とによりオン抵抗を低減させようとすると、耐圧性能が
低下する問題がある。
In the case of performing on / off control of a large current, it is very desirable to reduce on-resistance in order to reduce power consumption and the like. However, if the on-resistance is reduced by increasing the channel thickness or the impurity concentration of the channel layer, there is a problem that the withstand voltage performance is reduced.

【0004】図19は、横型JFETの耐圧性能を説明
するための、チャネル、ソース、ドレインおよびゲート
を示す断面図である。また、図20は、破壊電圧時のド
レイン・ゲート間の電界分布を説明する断面図である。
説明の便宜上、第1導電型はp型、また第2導電型はn
型として話を進めるが、第1導電型はn型、また第2導
電型はp型としてもよい。図20に示す、電界分布はp
型エピタキシャル層からドレイン電極にいたる間のn型
エピタキシャル層内の電界分布である。この図で、Ema
xは、ドレインからpn接合にいたる間の距離Wを空乏
層としたときのpn接合の逆バイアス電圧の絶対値を表
わす。このEmaxは、次の(1)式のように表示するこ
とができる。ただし、qは素電荷、Ndはドレイン電極
からpn接合にいたる間のn型不純物濃度、εsは半導
体の誘電率を表わす。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a channel, a source, a drain, and a gate for explaining the withstand voltage performance of the lateral JFET. FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating an electric field distribution between the drain and the gate at the time of a breakdown voltage.
For convenience of explanation, the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type.
Although the description will proceed as a type, the first conductivity type may be n-type, and the second conductivity type may be p-type. The electric field distribution shown in FIG.
4 is an electric field distribution in the n-type epitaxial layer from the n-type epitaxial layer to the drain electrode. In this figure, Ema
x represents the absolute value of the reverse bias voltage of the pn junction when the distance W from the drain to the pn junction is a depletion layer. This Emax can be displayed as in the following equation (1). Here, q represents an elementary charge, N d represents an n-type impurity concentration from the drain electrode to the pn junction, and ε s represents a dielectric constant of the semiconductor.

【0005】 Emax=qNdW/εs ・・・・・・・・・・(1) ソース接地の場合、破壊発生時にドレイン・ゲート間電
圧が最大となっているため、破壊電圧Vb、すなわち耐
圧は、次の(2)〜(4)式によって与えられる。ここ
で、Vdgmaxは、ドレイン・ゲート間に印加できる最大
電圧であり、また、Vgsは、オフ状態にするのに必要な
ゲート・ソース間電圧である。
Emax = qN d W / ε s (1) In the case of the common source, the breakdown voltage V b , That is, the breakdown voltage is given by the following equations (2) to (4). Here, V dgmax is the maximum voltage that can be applied between the drain and the gate, and V gs is the gate-source voltage that is required to turn off.

【0006】 Vb=Vdgmax−Vgs ・・・・ ・・・・・・(2) Vdgmax=qNd2/(2εs) ・ ・・・・・・(3) Vgs=qNd2/(2εs) ・・・・・・・・・(4) オン抵抗を低下させるには、次の2つの直接的な方法が
ある。この2つの場合について、耐圧性能が向上するか
否か、すなわちVbが増大するか否か検討する。 (a)チャネル厚さhを増やした場合(不純物濃度は変
えない):(4)式よりVgsが大きくなり、このため、
(2)式よりVbが減少する。すなわち、耐圧性能は劣
化してしまう。 (b)チャネルを含むn型エピタキシャル層のn型不純
物濃度Ndを増やした場合(Vgsは不変とする。すなわ
ち、n型不純物濃度は増大させるが、チャネル厚さhは
小さくする。):n型エピタキシャル層のn型不純物濃
度が変わると(1)式よりEmaxが増大し、上記に示さ
ない関係式によりWは減少する。上述の関係式から直接
導出することはできないが、耐圧Vdgmaxとn型不純物
濃度との関係は、図21のように求めることができる。
図21によれば、不純物濃度の増加につれて耐圧V
dgmaxが低下することが分る。
V b = V dgmax −V gs (2) V dgmax = qN d W 2 / (2ε s ) (3) V gs = qN d h 2 / (2ε s ) (4) There are two direct methods for reducing the on-resistance. In these two cases, it is examined whether or not the withstand voltage performance is improved, that is, whether or not Vb is increased. (A) When the channel thickness h is increased (does not change the impurity concentration): V gs is increased from the equation (4),
According to equation (2), Vb decreases. That is, the pressure resistance performance is deteriorated. (B) If you increase the n-type impurity concentration N d of the n-type epitaxial layer including a channel (. V gs is invariable i.e., n-type impurity concentration is increased, the channel thickness h is reduced.): When the n-type impurity concentration of the n-type epitaxial layer changes, Emax increases from the equation (1), and W decreases according to the relational expression not shown above. Although it cannot be directly derived from the above relational expression, the relationship between the breakdown voltage V dgmax and the n-type impurity concentration can be obtained as shown in FIG.
According to FIG. 21, the breakdown voltage V increases as the impurity concentration increases.
It can be seen that dgmax decreases.

【0007】上記のように、横型JFETのオン抵抗を
直接的に低下させたのでは、耐圧性能を劣化させてしま
うことが分る。
As described above, it is found that if the on-resistance of the lateral JFET is directly reduced, the withstand voltage performance is deteriorated.

【0008】そこで、本発明は、高い耐圧性能を維持し
た上で、さらにオン抵抗を低くすることができる構造を
有する横型JFETおよびその製造方法を提供すること
を目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a lateral JFET having a structure capable of further reducing on-resistance while maintaining high withstand voltage performance, and a method of manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の横型JFET
は、半導体基板上に位置する第1導電型半導体層と、第
1導電型半導体層の上に位置し、第2導電型不純物を含
む第2導電型半導体層と、第2導電型半導体層の上に位
置する当該第2導電型半導体層よりも高濃度の第2導電
型不純物を含む第2導電型電極層と、第2導電型電極層
を通り第2導電型半導体層内にいたる深さのトレンチと
を備える。そして、この横型JFETでは、トレンチの
底部と第1導電型半導体層との間の第2導電型半導体層
において、第1導電型不純物を含む第1導電型の不純物
領域が配置されている(請求項1)。
SUMMARY OF THE INVENTION A lateral JFET of the present invention
Comprises a first conductivity type semiconductor layer located on the semiconductor substrate, a second conductivity type semiconductor layer containing the second conductivity type impurity located on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer. A second conductive-type electrode layer containing a second conductive-type impurity at a higher concentration than the second conductive-type semiconductor layer located above, and a depth extending into the second conductive-type semiconductor layer through the second conductive-type electrode layer And a trench. In the lateral JFET, a first conductivity type impurity region including the first conductivity type impurity is disposed in the second conductivity type semiconductor layer between the bottom of the trench and the first conductivity type semiconductor layer. Item 1).

【0010】この構成により、実質的に高い耐圧性能を
確保した上で、トレンチ底部から第1導電型半導体層に
いたる間(以下、チャネルまたはチャネル領域と記す)
において、第1導電型不純物領域を除いた第2導電型半
導体層の合計厚さを大きくとることによりオン抵抗を減
少させることができる。すなわち、第1導電型不純物領
域と第1導電型半導体層とに、pn接合部に逆バイアス
電圧が印加されるように電圧を印加して、チャネルの第
2導電型半導体層内に空乏層を張り出すことにより、オ
ンオフ動作を行なうことができる。
[0010] With this configuration, while ensuring substantially high withstand voltage performance, a portion from the bottom of the trench to the first conductivity type semiconductor layer (hereinafter referred to as a channel or a channel region) is provided.
In the above, the on-resistance can be reduced by increasing the total thickness of the second conductivity type semiconductor layer excluding the first conductivity type impurity region. That is, a voltage is applied to the first conductivity type impurity region and the first conductivity type semiconductor layer so that a reverse bias voltage is applied to the pn junction, and a depletion layer is formed in the second conductivity type semiconductor layer of the channel. By overhanging, an on / off operation can be performed.

【0011】一方、空乏層をゲート・ドレイン間の全体
に張り出すための電圧は、第1導電型不純物領域を含ま
ない従来の横型JFETとほぼ同じとすることができ
る。耐圧は、上記の空乏層をゲート・ドレイン間全体に
張り出すのに要する電圧と、オフ状態にするのに要する
電圧との差に略等しい。したがって、耐圧性能を従来と
同じレベルにした上で、チャネルにおける第2導電型半
導体層の合計厚さが増大した分、オン抵抗を減少させる
ことができる。
On the other hand, the voltage for extending the depletion layer entirely between the gate and the drain can be substantially the same as that of a conventional lateral JFET not including the first conductivity type impurity region. The breakdown voltage is substantially equal to the difference between the voltage required to extend the depletion layer over the entire area between the gate and the drain and the voltage required to turn off the depletion layer. Accordingly, the on-resistance can be reduced by increasing the total thickness of the second conductivity type semiconductor layer in the channel while keeping the breakdown voltage performance at the same level as that of the related art.

【0012】なお、通常、第1導電型半導体層および第
1導電型の不純物領域の第1導電型不純物濃度の値は、
第2導電型半導体層の第2導電型不純物濃度の値よりも
高くして、空乏層を実質的にほとんど第2導電型半導体
層に張り出すようにするのが、普通である。しかし、第
1導電型の不純物領域どうしの間隔等を狭くして多数の
第1導電型の不純物領域を配置すれば、上記の濃度関係
にしなくてもオフ状態は従来と同じ逆バイアス電圧で実
現される。このため、第1導電型半導体層および第1導
電型の不純物領域の第1導電型不純物濃度の値は、第2
導電型半導体層の第2導電型不純物濃度の値よりも高く
なくてもよい。
Normally, the first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region is:
Generally, the depletion layer is substantially substantially extended to the second conductivity type semiconductor layer by making the second conductivity type impurity concentration higher than the second conductivity type impurity concentration value of the second conductivity type semiconductor layer. However, if a large number of first conductivity type impurity regions are arranged by narrowing the spacing between the first conductivity type impurity regions, etc., the off state can be realized with the same reverse bias voltage as in the past, even if the above-mentioned concentration relationship is not established. Is done. For this reason, the value of the first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region is the second conductivity type impurity concentration.
It does not have to be higher than the value of the second conductivity type impurity concentration of the conductivity type semiconductor layer.

【0013】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第1導電型半導体層および第1導電型の不純物領域
の第1導電型不純物の濃度の値が、第2導電型半導体層
の第2導電型不純物の濃度の値よりも大きいことが望ま
しい(請求項2)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the concentration of the first conductivity type impurity in the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region is changed to the second conductivity type of the second conductivity type semiconductor layer. It is desirable that the concentration is larger than the value of the impurity concentration.

【0014】この濃度の構成により、空乏層を、第1導
電型半導体層や第1導電型の不純物領域ではなく、もっ
ぱら第2導電型半導体層のチャネル領域に張り出させる
ことができる。
[0014] With this concentration configuration, the depletion layer can protrude exclusively into the channel region of the second conductivity type semiconductor layer, not the first conductivity type semiconductor layer or the first conductivity type impurity region.

【0015】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第1導電型半導体層と第1導電型の不純物領域と
が、電気的に連絡されることができる(請求項3)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region can be electrically connected (claim 3).

【0016】たとえば、第1導電型半導体層と第1導電
型の不純物領域とを同電位とすることにより、第1導電
型半導体層と第1導電型の不純物領域との間の間隔、お
よび第1導電型の不純物領域どうしの間隔を同じにし
て、各間隔において同じ条件でオンオフ状態を実現でき
る。このため、電位等の分布を第1導電型の不純物領域
のいずれにおいても同じようにすることができ、過大な
電位がかかる箇所を除くことができる。
For example, by setting the first conductive type semiconductor layer and the first conductive type impurity region to the same potential, the distance between the first conductive type semiconductor layer and the first conductive type impurity region, By setting the spacing between the impurity regions of one conductivity type to be the same, the ON / OFF state can be realized at the same condition at each spacing. For this reason, the distribution of the potential and the like can be made the same in any of the impurity regions of the first conductivity type, and locations where an excessive potential is applied can be eliminated.

【0017】また、従来と同じ逆バイアス電圧で、オフ
状態を実現するためには、第1導電型不純物領域または
第1導電型半導体層によって挟まれる第2導電型半導体
層の厚さを等しくして、従来のチャネル厚さhの2倍程
度2hとする。この配置においては、各空乏層が等しい
厚さの状態でチャネルを遮断することができるので、最
も効率的に低い逆バイアス電圧でオフ状態を実現するこ
とができる。また、一方の表面がトレンチ底部に露出
し、他方の表面が第1導電型不純物領域に接する第2導
電型半導体層の厚さは、従来のチャネル厚さと同程度に
する必要がある。
In order to realize the off-state with the same reverse bias voltage as in the prior art, the thickness of the second conductivity type semiconductor layer sandwiched between the first conductivity type impurity regions or the first conductivity type semiconductor layer is made equal. Therefore, the thickness is set to 2 h, which is about twice the conventional channel thickness h. In this arrangement, the channel can be cut off with each depletion layer having the same thickness, so that the off state can be realized most efficiently with a low reverse bias voltage. Further, the thickness of the second conductivity type semiconductor layer in which one surface is exposed at the bottom of the trench and the other surface is in contact with the first conductivity type impurity region needs to be approximately the same as the conventional channel thickness.

【0018】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第1導電型の不純物領域は、トレンチの底部に露出
する部分を含むことができる(請求項4)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the first conductivity type impurity region can include a portion exposed at the bottom of the trench.

【0019】この構成では、トレンチにおける第2導電
型半導体層は、いずれも、第1導電型の不純物領域また
は第1導電型半導体層によって挟まれる。このため、同
じ数の第1導電型の不純物領域を配置した構成におい
て、オフ動作を確実にすることが容易となる。上記の
「トレンチの底部に露出する部分」は、第1導電型の不
純物領域の上側表面をいう。
In this configuration, each of the second conductive type semiconductor layers in the trench is sandwiched by the first conductive type impurity region or the first conductive type semiconductor layer. Therefore, in a configuration in which the same number of impurity regions of the first conductivity type are arranged, it is easy to reliably perform the off operation. The “portion exposed at the bottom of the trench” refers to the upper surface of the first conductivity type impurity region.

【0020】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第1導電型の不純物領域は、トレンチの底部から深
さ方向に離れて位置することができる(請求項5)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the first conductivity type impurity region can be located away from the bottom of the trench in the depth direction.

【0021】この構成では、オフ状態において、第1導
電型の不純物領域からは、トレンチ底部側と半導体基板
側とに空乏層を張り出している。このため、第1導電型
の不純物領域の接合部から生じる空乏層のいずれをもオ
フ状態の実現に用いている。このため、より少ない数の
第1導電型の不純物領域の配置により、オンオフ動作を
制御することが可能となる。また、同じ数の第1導電型
の不純物領域の配置の場合には、上記の所定厚さの第2
導電型半導体層の分だけ、オン抵抗を下げることが可能
となる。上記の横型JFETは、1つの第1導電型の不
純物領域が配置されてもよいし、また複数の第1導電型
の不純物領域が配置されてもよい。複数の第1導電型の
不純物領域が配置される場合には、すべての第1導電型
の不純物領域が、トレンチ底部から所定深さ離れて配置
される。
In this configuration, in the off state, a depletion layer extends from the first conductivity type impurity region to the trench bottom side and the semiconductor substrate side. For this reason, any of the depletion layers generated from the junction of the impurity region of the first conductivity type is used to realize the off state. Therefore, the on / off operation can be controlled by disposing a smaller number of the first conductivity type impurity regions. In the case where the same number of impurity regions of the first conductivity type are arranged, the second conductive layer having the predetermined thickness is used.
The on-resistance can be reduced by the amount of the conductive semiconductor layer. In the above-described lateral JFET, one first conductivity type impurity region may be arranged, or a plurality of first conductivity type impurity regions may be arranged. When a plurality of impurity regions of the first conductivity type are arranged, all the impurity regions of the first conductivity type are arranged at a predetermined depth from the trench bottom.

【0022】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、トレンチの底部と第1導電型の不純物領域との間の
距離が、第1導電型半導体層と第1導電型の不純物領域
との間の距離の半分とすることができる(請求項6)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the distance between the bottom of the trench and the first conductivity type impurity region is equal to the distance between the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region. (Claim 6).

【0023】この構成により、第1導電型不純物領域の
それぞれから上下方向に張り出す空乏層をいずれも利用
しているので、各第1導電型不純物領域または第1導電
型半導体層によって挟まれる第2導電型半導体層の厚さ
を薄くすることができる。この結果、オフ動作の確実性
を高めることができる。
According to this structure, since the depletion layers extending vertically from each of the first conductivity type impurity regions are used, the first conductivity type impurity region or the first conductivity type semiconductor layer sandwiched between the first conductivity type impurity regions. The thickness of the two-conductivity type semiconductor layer can be reduced. As a result, the reliability of the off operation can be increased.

【0024】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第1導電型の不純物領域が、複数個、配置され、第
1導電型半導体層と当該第1導電型半導体層に最も近い
第1導電型の不純物領域との間の距離、および隣合う第
1導電型の不純物領域との間の距離が、いずれも等しく
することができる(請求項7)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, a plurality of impurity regions of the first conductivity type are arranged, and the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type closest to the first conductivity type semiconductor layer are arranged. The distance to the impurity region and the distance to the adjacent first conductivity type impurity region can be made equal (claim 7).

【0025】この配置においては、空乏層がいずれも等
しい厚さhの状態でチャネルを遮断することができるの
で、各第1導電型不純物領域に第1導電型半導体層と同
じ電位を印加して最も効率的に低い逆バイアス電圧でオ
フ状態を実現することができる。
In this arrangement, since the channel can be cut off in a state where the depletion layers have the same thickness h, the same potential as that of the first conductivity type semiconductor layer is applied to each first conductivity type impurity region. The off state can be realized most efficiently with a low reverse bias voltage.

【0026】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第1導電型の不純物領域が、複数個、配置され、ト
レンチの底部と当該トレンチの底部に最も近い第1導電
型の不純物領域との間の距離を、隣合う第1導電型の不
純物領域の間の距離の半分とすることができる(請求項
8)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, a plurality of impurity regions of the first conductivity type are arranged, and between the bottom of the trench and the impurity region of the first conductivity type closest to the bottom of the trench. The distance can be half of the distance between the adjacent first conductivity type impurity regions.

【0027】この構成により、各第1導電型不純物領域
から上下方向に張り出す空乏層をいずれも利用している
ので、各第1導電型不純物領域または第1導電型半導体
層によって挟まれる第2導電型半導体層の厚さを薄くす
ることができる。この結果、オフ動作の確実性を高める
ことができる。
According to this structure, since the depletion layers projecting vertically from the respective first conductivity type impurity regions are used, the second conductivity type impurity regions or the second conductivity type semiconductor layers sandwiched between the first conductivity type impurity regions. The thickness of the conductive semiconductor layer can be reduced. As a result, the reliability of the off operation can be increased.

【0028】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第2導電型半導体層が、トレンチの底部と第1導電
型半導体層との間に位置するチャネル層と、チャネル層
の上のドリフト層とを備えることが望ましい(請求項
9)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the second conductivity type semiconductor layer includes a channel layer located between the bottom of the trench and the first conductivity type semiconductor layer, and a drift layer on the channel layer. It is desirable to provide (claim 9).

【0029】上記のように、第2導電型半導体層を2層
構造とすることにより、チャネル層の第2導電型不純物
濃度を低くして空乏層を第2導電型半導体層に、より大
きく張り出させ、かつドリフト層の不純物濃度を電極層
の濃度に近づけ、全体の抵抗を下げることができる。ま
た、チャネル層をさらに多層構造にしてもよい。
As described above, since the second conductivity type semiconductor layer has a two-layer structure, the concentration of the second conductivity type impurity in the channel layer is reduced, so that the depletion layer is extended more to the second conductivity type semiconductor layer. And the impurity concentration of the drift layer approaches the concentration of the electrode layer, thereby reducing the overall resistance. Further, the channel layer may have a multilayer structure.

【0030】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第1導電型半導体層または第1導電型の不純物領域
と、第2導電型半導体層との接合部に生じる拡散電位に
よって、第2導電型半導体層に広がる空乏層が、トレン
チの底部と第1導電型半導体層との間の領域における第
2導電型半導体層を遮断するように、第1導電型半導体
層および第1導電型の不純物領域の第1導電型の不純物
濃度、第2導電型半導体層の第2導電型の不純物濃度お
よび第1導電型の不純物領域の配置が設定されているこ
とが望ましい(請求項10)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the second conductivity type semiconductor is formed by the diffusion potential generated at the junction between the first conductivity type semiconductor layer or the first conductivity type impurity region and the second conductivity type semiconductor layer. The first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region are formed such that a depletion layer extending in the layer blocks the second conductivity type semiconductor layer in a region between the bottom of the trench and the first conductivity type semiconductor layer. It is desirable that the impurity concentration of the first conductivity type, the impurity concentration of the second conductivity type of the second conductivity type semiconductor layer, and the arrangement of the impurity regions of the first conductivity type are set.

【0031】この構成により、電圧を印加することなく
オフ状態を実現するノーマリーオフの横型JFETを得
ることができる。この結果、通常状態での電力消費を抑
制し、回転機等の制御回路に組み込んだ場合に安全対策
用の予備回路を設ける必要がなくなる。
With this configuration, it is possible to obtain a normally-off lateral JFET that realizes an off-state without applying a voltage. As a result, power consumption in a normal state is suppressed, and when it is incorporated in a control circuit such as a rotating machine, there is no need to provide a spare circuit for safety measures.

【0032】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、半導体基板を、SiC基板とし、その上に配置され
たいずれの層も、それぞれの不純物を含んだSiC半導
体層とすることができる(請求項11)。
In the lateral JFET of the present invention, for example, the semiconductor substrate may be a SiC substrate, and any layers disposed thereon may be SiC semiconductor layers containing respective impurities. ).

【0033】SiC半導体は、電荷担体の移動度が大き
く、大電流を流すことができ、高い耐圧性能を有してい
るので、大電力用素子の材料として適している。このた
め、SiC半導体を用いた横型JFETを大電力のスイ
ッチング素子として用いることにより、低消費電力で、
高速のオンオフ動作を制御することができる。
An SiC semiconductor is suitable as a material for a high-power element because it has a high charge carrier mobility, can flow a large current, and has a high withstand voltage performance. Therefore, by using a lateral JFET using a SiC semiconductor as a high-power switching element, low power consumption is achieved.
High-speed on / off operation can be controlled.

【0034】本発明の第1の局面における横型JFET
の製造方法は、半導体基板上に第1導電型半導体層を形
成する第1導電型半導体層形成工程と、第1導電型半導
体層の上に、第2導電型不純物を含む第2導電型半導体
層を形成する第2導電型半導体層形成工程と、第2導電
型半導体層に第1導電型不純物領域を形成する第1導電
型不純物領域形成工程と、第2導電型半導体層の上に、
当該第2導電型半導体層より高濃度の第2導電型不純物
を含む第2導電型電極層を形成する第2導電型電極層形
成工程と、平面的に見て第1導電型の不純物領域と重な
る位置に、第2導電型電極層を通り第2導電型半導体層
内にいたる深さのトレンチを形成するトレンチ形成工程
とを備える(請求項12)。
A lateral JFET according to the first aspect of the present invention
The method comprises the steps of: forming a first conductivity type semiconductor layer on a semiconductor substrate; forming a first conductivity type semiconductor layer on the semiconductor substrate; and forming a second conductivity type semiconductor containing a second conductivity type impurity on the first conductivity type semiconductor layer. A second conductivity type semiconductor layer forming step of forming a layer, a first conductivity type impurity region forming step of forming a first conductivity type impurity region in the second conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer.
A second-conductivity-type electrode layer forming step of forming a second-conductivity-type electrode layer containing a second-conductivity-type impurity higher in concentration than the second-conductivity-type semiconductor layer; A trench forming step of forming a trench at a depth extending through the second conductive type electrode layer and into the second conductive type semiconductor layer at the overlapping position (claim 12).

【0035】この構成により、第1導電型の不純物領域
を所望の位置に形成し、本発明に係る横型JFETを容
易に製造することができる。なお、第1導電型半導体層
および第1導電型の不純物領域の第1導電型不純物濃度
の値は、第2導電型半導体層の第2導電型不純物濃度の
値よりも高くして、空乏層を実質的にほとんど第2導電
型半導体層に張り出すようにするのが、普通である。し
かし、第1導電型の不純物領域どうしの間隔等を狭くし
て多数の第1導電型の不純物領域を配置すれば、上記の
濃度関係にしなくてもオフ状態は従来と同じ逆バイアス
電圧で実現される。このため、第1導電型半導体層およ
び第1導電型の不純物領域の第1導電型不純物濃度の値
は、第2導電型半導体層の第2導電型不純物濃度の値よ
りも高くなくてもよい。
With this configuration, the first conductivity type impurity region can be formed at a desired position, and the lateral JFET according to the present invention can be easily manufactured. The value of the first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region is higher than the value of the second conductivity type impurity concentration of the second conductivity type semiconductor layer. It is common practice to substantially substantially overhang the second conductivity type semiconductor layer. However, if a large number of first conductivity type impurity regions are arranged by narrowing the spacing between the first conductivity type impurity regions, etc., the off state can be realized with the same reverse bias voltage as in the past, even if the above-mentioned concentration relationship is not established. Is done. For this reason, the value of the first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region may not be higher than the value of the second conductivity type impurity concentration of the second conductivity type semiconductor layer. .

【0036】上記本発明の第1の局面における横型JF
ETの製造方法では、たとえば、トレンチ形成工程にお
いて、トレンチを第2導電型半導体層の第1導電型不純
物領域に到達するように形成し、第1導電型不純物領域
を露出させることができる(請求項13)。
The horizontal JF according to the first aspect of the present invention
In the ET manufacturing method, for example, in the trench forming step, the trench can be formed so as to reach the first conductivity type impurity region of the second conductivity type semiconductor layer, and the first conductivity type impurity region can be exposed. Item 13).

【0037】この構成により、チャネルにおける第2導
電型半導体層は、いずれも第1導電型不純物領域または
第1導電型半導体層によって挟まれる。このため、オフ
動作を確実にすることが容易になる。
According to this configuration, the second conductivity type semiconductor layer in the channel is sandwiched by the first conductivity type impurity region or the first conductivity type semiconductor layer. For this reason, it is easy to ensure the off operation.

【0038】上記本発明の第1の局面における横型JF
ETの製造方法では、たとえば、トレンチ形成工程にお
いて、トレンチを第2導電型半導体層の第1導電型不純
物領域から上方に所定距離おいた位置に到達するように
形成することができる(請求項14)。
The horizontal JF according to the first aspect of the present invention.
In the method of manufacturing the ET, for example, in the trench forming step, the trench can be formed so as to reach a position at a predetermined distance above the first conductivity type impurity region of the second conductivity type semiconductor layer. ).

【0039】この構成により、従来と同じ耐圧性能を維
持したままより低いオン抵抗が得られる横型JFETを
容易に製造することが可能となる。
With this configuration, it is possible to easily manufacture a lateral JFET that can obtain a lower on-resistance while maintaining the same withstand voltage performance as in the related art.

【0040】上記本発明の第1の局面における横型JF
ETの製造方法では、たとえば、第1導電型半導体層形
成工程と、第2導電型電極層形成工程との間において、
第2導電型半導体層形成工程と第1導電型不純物領域形
成工程とを、順次2回以上繰り返すことができる(請求
項15)。
The horizontal JF according to the first aspect of the present invention.
In the ET manufacturing method, for example, between the first conductive type semiconductor layer forming step and the second conductive type electrode layer forming step,
The step of forming the second conductivity type semiconductor layer and the step of forming the first conductivity type impurity region can be sequentially repeated twice or more.

【0041】この構成により、順次形成される第2導電
型半導体層の各厚さと第1導電型不純物領域の各厚さを
調整することにより、第1導電型の不純物領域を所望の
配置で得ることが可能となる。
According to this structure, the first conductivity type impurity regions are obtained in a desired arrangement by adjusting the thicknesses of the sequentially formed second conductivity type semiconductor layers and the first conductivity type impurity regions. It becomes possible.

【0042】本発明の第2の局面における横型JFET
の製造方法は、半導体基板上に第1導電型半導体層を形
成する第1導電型半導体層形成工程と、第1導電型半導
体層の上に、第2導電型不純物を含む第2導電型半導体
層を形成する第2導電型半導体層形成工程と、第2導電
型半導体層の上に、当該第2導電型半導体層より高濃度
の第2導電型不純物を含む第2導電型電極層を形成する
第2導電型電極層形成工程と、第2導電型電極層を通り
第2導電型半導体層内にいたる深さのトレンチを形成す
るトレンチ形成工程と、トレンチの下方の第2導電型半
導体層の所定位置に、第1導電型不純物を含む第1導電
型不純物領域を形成するように第1導電型不純物を注入
する第1導電型不純物注入工程とを備える(請求項1
6)。
A lateral JFET according to a second aspect of the present invention
The method comprises the steps of: forming a first conductivity type semiconductor layer on a semiconductor substrate; forming a first conductivity type semiconductor layer on the semiconductor substrate; and forming a second conductivity type semiconductor containing a second conductivity type impurity on the first conductivity type semiconductor layer. Forming a second conductive type semiconductor layer, and forming a second conductive type electrode layer on the second conductive type semiconductor layer, the second conductive type electrode layer containing a second conductive type impurity at a higher concentration than the second conductive type semiconductor layer. Forming a second conductivity type electrode layer, forming a trench through the second conductivity type electrode layer into the second conductivity type semiconductor layer, and forming the second conductivity type semiconductor layer below the trench. A first conductivity type impurity implanting step of implanting the first conductivity type impurity so as to form a first conductivity type impurity region containing the first conductivity type impurity at a predetermined position.
6).

【0043】この構成により、第1導電型不純物注入工
程において、加速電圧等を調節することにより、所望の
位置に簡便に第1導電型不純物領域を形成することがで
きる。第1導電型半導体層および第1導電型の不純物領
域の第1導電型不純物濃度の値は、第2導電型半導体層
の第2導電型不純物濃度の値よりも高くして、空乏層を
実質的にほとんど第2導電型半導体層に張り出すように
することが望ましい。しかし、第1導電型の不純物領域
どうしの間隔等を狭くして多数の第1導電型の不純物領
域を配置すれば、上記の濃度関係にしなくてもオフ状態
は従来と同じ逆バイアス電圧で実現される。このため、
第1導電型半導体層および第1導電型の不純物領域の第
1導電型不純物濃度の値は、第2導電型半導体層の第2
導電型不純物濃度の値よりも高くなくてもよい。
With this configuration, in the first conductivity type impurity implantation step, the first conductivity type impurity region can be easily formed at a desired position by adjusting the acceleration voltage and the like. The value of the first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region is higher than the value of the second conductivity type impurity concentration of the second conductivity type semiconductor layer, and the depletion layer is substantially reduced. It is desirable to almost completely overhang the second conductivity type semiconductor layer. However, if a large number of first conductivity type impurity regions are arranged by narrowing the spacing between the first conductivity type impurity regions, etc., the off state can be realized with the same reverse bias voltage as in the past, even if the above-mentioned concentration relationship is not established. Is done. For this reason,
The value of the first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region is the second conductivity type semiconductor layer.
It does not need to be higher than the value of the conductivity type impurity concentration.

【0044】上記本発明の第2の局面における横型JF
ETの製造方法は、たとえば、第1導電型不純物注入工
程において、第1導電型不純物領域をトレンチの底部の
第2導電型半導体層の表層部に設けることができる(請
求項17)。
The horizontal JF according to the second aspect of the present invention
In the method of manufacturing the ET, for example, in the first conductivity type impurity implantation step, the first conductivity type impurity region can be provided in the surface layer portion of the second conductivity type semiconductor layer at the bottom of the trench.

【0045】この構成により、チャネルにおけるいずれ
の第2導電型不純物も、第1導電型不純物領域または第
1導電型半導体層に挟まれることになる。このため、オ
フ動作を確実に実現する横型JFETを得ることができ
る。
With this configuration, any second conductivity type impurity in the channel is sandwiched between the first conductivity type impurity region or the first conductivity type semiconductor layer. For this reason, a lateral JFET that reliably realizes the OFF operation can be obtained.

【0046】上記本発明の第2の局面における横型JF
ETの製造方法は、たとえば、第1導電型不純物注入工
程において、トレンチ底部に最も近い第1導電型不純物
領域を、トレンチの底部表面から所定距離深さ方向に離
れた第2導電型半導体層内に設けることができる(請求
項18)。
The horizontal JF according to the second aspect of the present invention
For example, in the method of manufacturing the ET, in the first conductivity type impurity implantation step, the first conductivity type impurity region closest to the trench bottom is separated from the bottom surface of the trench by a predetermined distance in the second conductivity type semiconductor layer. (Claim 18).

【0047】この構成により、トレンチの底部表面から
の所定距離の分だけオン抵抗を下げることができる。
With this configuration, the on-resistance can be reduced by a predetermined distance from the bottom surface of the trench.

【0048】上記本発明の第1および第2の局面におけ
る横型JFETの製造方法では、たとえば、隣り合う第
1導電型不純物領域の間の距離、および第1導電型半導
体層に最も近い第1導電型不純物領域と第1導電型半導
体層との間の距離を等しくすることができる(請求項1
9)。
In the method of manufacturing a lateral JFET according to the first and second aspects of the present invention, for example, the distance between adjacent first conductivity type impurity regions and the first conductivity type closest to the first conductivity type semiconductor layer are provided. The distance between the impurity region and the first conductive type semiconductor layer can be equalized.
9).

【0049】この構成により、第1導電型不純物領域か
らその厚さの上下面に生じる各空乏層が等しい厚さhの
状態でチャネルを遮断することができる横型JFETを
容易に形成することができる。このため、各第1導電型
不純物領域に第1導電型半導体層と同じ電位を印加して
最も効率的に低い逆バイアス電圧でオフ状態を実現する
ことができる横型JFETを容易に製造することが可能
となる。
According to this structure, a lateral JFET can be easily formed in which each depletion layer formed on the upper and lower surfaces of the thickness from the first conductivity type impurity region has the same thickness h and can cut off the channel. . Therefore, it is possible to easily manufacture a lateral JFET capable of applying the same potential as the first conductivity type semiconductor layer to each first conductivity type impurity region and realizing the off state with the lowest reverse bias voltage most efficiently. It becomes possible.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】次に、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0051】(実施の形態1)図1〜図6は、本発明の
実施の形態1における横型JFETの製造方法を示す図
である。半導体基板として、導電型は問わず低い電気抵
抗値を有するSiC単結晶基板を用いる。このSiC単
結晶基板1の上に、図1に示すように、p型エピタキシ
ャル層2を成長させる。次いで、p型エピタキシャル層
2の上に、n型エピタキシャル層3aをエピタキシャル
成長させ、この後、図2に示すように、p型不純物をイ
オン注入してp型不純物領域7aを形成する。さらに、
このn型エピタキシャル層3aの上にさらにn型エピタ
キシャル層3bを成長させ、図3に示すように、平面的
に見て、p型不純物領域7aと重なるように、p型不純
物のイオン注入によってp型不純物領域7bを形成す
る。各p型不純物領域の距離およびp型エピタキシャル
層2とp型不純物領域7aとの間の距離は等しく、2h
とする。また、各p型不純物領域7a,7bおよびp型
エピタキシャル層2のp型不純物濃度の値は、各n型エ
ピタキシャル層3a,3bのn型不純物濃度の値よりも
大きくする。これは、pn接合に逆バイアス電圧が印加
されたとき、空乏層をn型エピタキシャル層3a,3b
に向かって成長させるためである。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 6 are views showing a method of manufacturing a lateral JFET according to Embodiment 1 of the present invention. As the semiconductor substrate, an SiC single crystal substrate having a low electric resistance value regardless of the conductivity type is used. On this SiC single crystal substrate 1, a p-type epitaxial layer 2 is grown as shown in FIG. Next, an n-type epitaxial layer 3a is epitaxially grown on the p-type epitaxial layer 2, and thereafter, as shown in FIG. 2, p-type impurities are ion-implanted to form a p-type impurity region 7a. further,
An n-type epitaxial layer 3b is further grown on the n-type epitaxial layer 3a, and as shown in FIG. 3, p-type impurity ions are implanted so as to overlap with the p-type impurity region 7a in plan view. Form impurity region 7b. The distance between each p-type impurity region and the distance between p-type epitaxial layer 2 and p-type impurity region 7a are equal to each other and 2h
And Further, the value of the p-type impurity concentration of each of the p-type impurity regions 7a and 7b and the p-type epitaxial layer 2 is set to be larger than the value of the n-type impurity concentration of each of the n-type epitaxial layers 3a and 3b. This is because when a reverse bias voltage is applied to the pn junction, the depletion layer is changed to the n-type epitaxial layers 3a and 3b.
It is for growing toward.

【0052】次いで、ドリフト層となるn型エピタキシ
ャル層4を形成し、その後、図4に示すように、その上
にソース・ドレイン領域となるn+型成長層5を形成す
る。この後、図5に示すように、n+型成長層5とn型
エピタキシャル層4とにトレンチ11を、p型不純物領
域7bに到達するように形成する(図6参照)。このト
レンチ11を挟んで、一方にはソース領域5aとソース
電極6aとが形成され、他方にはドレイン領域5bとド
レイン電極6bとが形成される。
Next, an n-type epitaxial layer 4 serving as a drift layer is formed, and thereafter, as shown in FIG. 4, an n + -type growth layer 5 serving as a source / drain region is formed thereon. Thereafter, as shown in FIG. 5, a trench 11 is formed in the n + -type growth layer 5 and the n-type epitaxial layer 4 so as to reach the p-type impurity region 7b (see FIG. 6). With the trench 11 interposed, a source region 5a and a source electrode 6a are formed on one side, and a drain region 5b and a drain electrode 6b are formed on the other side.

【0053】ゲート電極8は、図7に示すように、チャ
ネルと同じ側のp型エピタキシャル層2の上に設けても
よいし、図8に示すように、SiC基板の裏面にバック
ゲート8として設けてもよい。バックゲート8は、p型
不純物を高濃度に含むバックゲートコンタクト9を介し
てSiCと接続されている。また、図示していないが、
SiC基板のチャネルと同じ側の表面にゲートを設けて
もよい。図8の場合を含めて、基板上にゲート電極を設
ける場合には、基板はp型とすることが望ましい。
The gate electrode 8 may be provided on the p-type epitaxial layer 2 on the same side as the channel as shown in FIG. 7, or as a back gate 8 on the back surface of the SiC substrate as shown in FIG. It may be provided. The back gate 8 is connected to SiC via a back gate contact 9 containing a high concentration of a p-type impurity. Although not shown,
A gate may be provided on the same surface as the channel of the SiC substrate. In the case where a gate electrode is provided over a substrate including the case of FIG. 8, it is desirable that the substrate be p-type.

【0054】図8に示す構造を採用することにより、チ
ャネル抵抗を約1/4程度にすることができる。このと
き、耐圧性能は、上述の(4)式におけるVgsが大きく
変化しないので、(2)式におけるVbも大きく変化せ
ず、耐圧性能は維持される。したがて、耐圧性能を維持
したまま、オン抵抗を減少させることが可能となった。
By employing the structure shown in FIG. 8, the channel resistance can be reduced to about 1/4. At this time, in the withstand voltage performance, since V gs in the above equation (4) does not change significantly, V b in the equation (2) does not change significantly, and the withstand voltage performance is maintained. Therefore, the on-resistance can be reduced while maintaining the withstand voltage performance.

【0055】図9は、本発明の実施の形態1における横
型JFETの変形例を示す図である。チャネルに4つの
p型不純物領域7a,7b,7c,7dが設けられ、チ
ャネルを流れる電流は約8倍になり、チャネル抵抗は約
1/8に減少し、オン抵抗が減少する。このオン抵抗の
減少も耐圧性能を維持したまま達成される。
FIG. 9 is a diagram showing a modification of the lateral JFET according to the first embodiment of the present invention. The channel is provided with four p-type impurity regions 7a, 7b, 7c, 7d, the current flowing through the channel is increased about eight times, the channel resistance is reduced to about 8, and the on resistance is reduced. This decrease in on-resistance is also achieved while maintaining the withstand voltage performance.

【0056】図10は、本発明の実施の形態1における
横型JFETの別の変形例を示す図である。トレンチ1
1の底部にp型不純物領域7aが設けられ、チャネル厚
さを2hとすることができる。このため、耐圧性能を維
持したまま、オン抵抗を約1/2にすることができる。
FIG. 10 is a diagram showing another modification of the lateral JFET according to the first embodiment of the present invention. Trench 1
1 is provided with a p-type impurity region 7a at the bottom, and the channel thickness can be set to 2h. For this reason, the on-resistance can be reduced to about 1/2 while maintaining the breakdown voltage performance.

【0057】図11は、本発明の実施の形態1における
横型JFETのさらに別の変形例を示す図である。トレ
ンチ11の底部とp型不純物領域7cとの間に間隔hが
あいており、この場合の耐圧は、p型不純物領域7cか
ら延びる空乏層がドレイン領域5bにいたる電圧と見積
もることができるので、従来の横型JFETの耐圧と同
じである。一方、チャネル抵抗は約1/7に低下し、オ
ン抵抗が低下する。この結果、高い耐圧性能を維持した
まま、大幅なオン抵抗の低減を実現することが可能とな
る。
FIG. 11 is a diagram showing still another modification of the lateral JFET according to the first embodiment of the present invention. There is an interval h between the bottom of the trench 11 and the p-type impurity region 7c. In this case, the breakdown voltage can be estimated as a voltage at which the depletion layer extending from the p-type impurity region 7c reaches the drain region 5b. It is the same as the breakdown voltage of the conventional lateral JFET. On the other hand, the channel resistance decreases to about 1/7, and the on-resistance decreases. As a result, it is possible to realize a significant reduction in on-resistance while maintaining high withstand voltage performance.

【0058】図12は、本発明の実施の形態1における
横型JFETのその他の変形例を示す図である。この横
型JFETは、従来の横型JFETにおける耐圧性能を
維持したまま、オン抵抗を1/3に低減することができ
る。
FIG. 12 is a diagram showing another modification of the lateral JFET according to the first embodiment of the present invention. This lateral JFET can reduce the on-resistance to 1/3 while maintaining the breakdown voltage performance of the conventional lateral JFET.

【0059】(実施の形態2)図13および図14は、
本発明の実施の形態2における横型JFETの製造方法
を示す図である。低い電気抵抗のSiC基板1の上にp
型エピタキシャル層2を形成した後、n型エピタキシャ
ル層3,4を成膜し、その上にn+型成長層5を形成す
る(図13参照)。この後、図13に示すように、n型
エピタキシャル層3に到達するトレンチ11を設ける。
次いで、トレンチ11を通って、p型不純物を打ち込む
際のエネルギを変えて、まず、最もp型エピタキシャル
層2に近いp型不純物領域7aを形成し、次いでその上
方にp型不純物領域7bを形成する。
(Embodiment 2) FIG. 13 and FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of manufacturing a lateral JFET according to the second embodiment of the present invention. P on a low electric resistance SiC substrate 1
After forming the n-type epitaxial layer 2, n-type epitaxial layers 3 and 4 are formed, and an n + -type growth layer 5 is formed thereon (see FIG. 13). Thereafter, as shown in FIG. 13, a trench 11 reaching the n-type epitaxial layer 3 is provided.
Next, the energy at the time of implanting the p-type impurity through the trench 11 is changed to first form the p-type impurity region 7a closest to the p-type epitaxial layer 2, and then form the p-type impurity region 7b thereabove. I do.

【0060】このように、トレンチ11を設けた後、イ
オン注入の加速電圧を加減することにより、p型不純物
を分布させる深さを調節することができるので、能率よ
く本発明に係るすべてのタイプの横型JFETを製造す
ることができる。
As described above, the depth at which the p-type impurity is distributed can be adjusted by adjusting the acceleration voltage of the ion implantation after the trench 11 is provided, so that all the types according to the present invention can be efficiently used. Can be manufactured.

【0061】(実施の形態3)図15および図16は、
本発明の実施の形態3における横型JFETを示す断面
図である。図15の横型JFETでは、1個のp型不純
物領域7aを有し、チャネル厚さは、そのp型不純物領
域を除いたn型エピタキシャル層の厚さ1500nm
(3h;h=500nm)である。また、図16の横型
JFETでは、2個のp型不純物領域7a,7bを有
し、チャネル厚さは、そのp型不純物領域を除いたn型
エピタキシャル層の厚さ2500nm(5h)である。
一方、比較例の従来の横型JFETでは、チャネル厚さ
は500nm(h)である。図15〜図16において、
p型エピタキシャル層2および各p型不純物領域7a,
7bのp型不純物濃度は1×10-19cm-3であり、チ
ャネル層3のn型不純物濃度は1×1016cm-3、ドリ
フト層4のn型不純物濃度は4×1016cm-3である。
この濃度比の設定によって、pn接合から生じる空乏層
はほとんどn型エピタキシャル層に向かって延びること
が保証される。
(Embodiment 3) FIG. 15 and FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a lateral JFET according to a third embodiment of the present invention. The lateral JFET of FIG. 15 has one p-type impurity region 7a, and has a channel thickness of 1500 nm of the n-type epitaxial layer excluding the p-type impurity region.
(3h; h = 500 nm). The lateral JFET of FIG. 16 has two p-type impurity regions 7a and 7b, and the channel thickness is 2500 nm (5h) of the n-type epitaxial layer excluding the p-type impurity regions.
On the other hand, in the conventional lateral JFET of the comparative example, the channel thickness is 500 nm (h). In FIGS. 15 and 16,
The p-type epitaxial layer 2 and each p-type impurity region 7a,
P-type impurity concentration of 7b is 1 × 10 -19 cm -3, n-type impurity concentration of the channel layer 3 is 1 × 10 16 cm -3, n-type impurity concentration of the drift layer 4 is 4 × 10 16 cm - 3
By setting the concentration ratio, it is guaranteed that the depletion layer generated from the pn junction almost extends toward the n-type epitaxial layer.

【0062】上記のチャネルは、pn接合に発生する拡
散電位によって空乏層がチャネルを遮断しており、ノー
マリーオフが実現されている。すなわち、次のノーマリ
ーオフの条件が実現している。
In the above channel, the depletion layer blocks the channel due to the diffusion potential generated at the pn junction, and the normally-off state is realized. That is, the following normally-off condition is realized.

【0063】 h<{2εsbi/(qNd)}1/2・・・・・・・・・・(5) ここで、Vbiはpn接合における拡散電位である。[0063] h <{2ε s V bi / (qN d)} 1/2 ·········· (5) where, V bi is the diffusion potential at the pn junction.

【0064】図15〜図17のいずれの横型JFETも
設計耐圧は500Vとした。すなわち、耐圧性能は本発
明例および比較例ともすべて同じである。これらの横型
JFETについて、オン抵抗を計算によって求めた結果
を表1に示す。
Each of the lateral JFETs in FIGS. 15 to 17 has a design withstand voltage of 500 V. That is, the pressure resistance performance is the same in both the present invention example and the comparative example. Table 1 shows the results obtained by calculating the on-resistance for these lateral JFETs.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】表1によれば、本発明の横型JFETのオ
ン抵抗は、ほぼチャネル厚さに逆比例して、大幅に減少
していることが分る。
According to Table 1, it is found that the on-resistance of the lateral JFET of the present invention is greatly reduced substantially in inverse proportion to the channel thickness.

【0067】上記において、本発明の実施の形態につい
て説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の
形態はあくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発
明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許
請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範
囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を
含むことを意図するものである。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is limited to these embodiments. Not done. The scope of the present invention is shown by the description of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明の係る横型JFETを用いること
により、高い耐圧性能を維持した上で、さらにオン抵抗
を低くした構造を有する横型JFETおよびその製造方
法を提供することができる。本発明の横型JFETにお
いて、第1導電型不純物領域を増やすことにより原理的
には無限にオン抵抗を減少させることができる。
By using the lateral JFET according to the present invention, it is possible to provide a lateral JFET having a structure in which the on-resistance is further reduced while maintaining high withstand voltage performance, and a method of manufacturing the same. In the lateral JFET of the present invention, the on-resistance can be infinitely reduced in principle by increasing the first conductivity type impurity region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1の横型JFETの製造
方法において、SiC基板上にp型エピタキシャル層を
形成した段階の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a stage in which a p-type epitaxial layer is formed on a SiC substrate in a method for manufacturing a lateral JFET according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の状態に対して、n型エピタキシャル層
を成長させ、その表層部にp型不純物領域を形成した段
階の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which an n-type epitaxial layer is grown in the state of FIG. 1 and a p-type impurity region is formed in a surface portion thereof.

【図3】 図2の状態に対して、さらにn型エピタキシ
ャル層を成長させ、その表層部にp型不純物領域を形成
した段階の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which an n-type epitaxial layer is further grown in the state of FIG. 2 and a p-type impurity region is formed in a surface portion thereof.

【図4】 図3の状態に対して、さらにn型エピタキシ
ャル層(ドリフト層)を形成し、さらにその上にn+型
電極層を成長させた段階の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which an n-type epitaxial layer (drift layer) is further formed on the state of FIG. 3 and an n + -type electrode layer is grown thereon.

【図5】 図4の状態に対して、p型不純物領域に達す
るトレンチを設けた段階の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a state where a trench reaching a p-type impurity region is provided in the state of FIG. 4;

【図6】 図5の状態に対して、ソース・ドレイン電極
を設けた段階の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a state where a source / drain electrode is provided in the state of FIG. 5;

【図7】 本発明の実施の形態1において、ゲート電極
をp型エピタキシャル層の上に設けた横型JFETの断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a lateral JFET in which a gate electrode is provided on a p-type epitaxial layer in the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態1において、ゲート電極
をSiC基板の裏面上に設けた横型JFETの断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a lateral JFET in which a gate electrode is provided on the back surface of a SiC substrate in the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態1における横型JFET
の変形例の断面図である。
FIG. 9 is a lateral JFET according to the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of the modification of.

【図10】 本発明の実施の形態1における横型JFE
Tの別の変形例の断面図である。
FIG. 10 is a horizontal JFE according to the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of another modification of T.

【図11】 本発明の実施の形態1における横型JFE
Tのさらに別の変形例の断面図である。
FIG. 11 is a horizontal JFE according to the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of another modification of T.

【図12】 本発明の実施の形態1における横型JFE
Tのその他の変形例の断面図である。
FIG. 12 is a horizontal JFE according to the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of other modification of T.

【図13】 本発明の実施の形態2における横型JFE
Tの製造方法において、トレンチを設けた段階の断面図
である。
FIG. 13 is a horizontal JFE according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a stage in which a trench is provided in the method of manufacturing T.

【図14】 図13の状態に対して、トレンチからp型
不純物を加速電圧を加減して注入してp型不純物領域を
形成した段階の断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state where a p-type impurity region is formed by implanting a p-type impurity from a trench by adjusting an acceleration voltage with respect to the state of FIG.

【図15】 本発明の実施の形態3における横型JFE
Tを示す断面図である。
FIG. 15 is a horizontal JFE according to the third embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows T.

【図16】 本発明の実施の形態3における他の横型J
FETを示す断面図である。
FIG. 16 shows another horizontal J according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an FET.

【図17】 比較例の横型JFETを示す断面図であ
る。
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a lateral JFET of a comparative example.

【図18】 従来の横型JFETを示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a conventional lateral JFET.

【図19】 従来の横型JFETの耐圧を評価するため
の模式図である。
FIG. 19 is a schematic diagram for evaluating the breakdown voltage of a conventional lateral JFET.

【図20】 破壊発生電圧におけるドレイン・ゲート間
の電界分布を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing an electric field distribution between a drain and a gate at a breakdown occurrence voltage.

【図21】 ドレイン・ゲート間に印加できる最大電圧
Vdgmaxとチャネル層の不純物濃度との関係を示す図で
ある。
FIG. 21 is a diagram showing a relationship between a maximum voltage Vdgmax that can be applied between a drain and a gate and an impurity concentration of a channel layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 SiC基板、2 p型エピタキシャル層、3,3
a,3b,3c n型チャネル層、4 n型ドリフト
層、5 n+型成長層、5a,5b ソース・ドレイン
領域、6a,6b ソース・ドレイン電極、7a,7
b,7c p型不純物領域、8 ゲート電極、9 ゲー
トコンタクト、11 トレンチ、h 従来の横型JFE
Tのチャネル厚さ。
1 SiC substrate, 2 p-type epitaxial layer, 3, 3
a, 3b, 3c n-type channel layer, 4 n-type drift layer, 5 n + -type growth layer, 5a, 5b source / drain region, 6a, 6b source / drain electrode, 7a, 7
b, 7cp p-type impurity region, 8 gate electrode, 9 gate contact, 11 trench, h Conventional horizontal JFE
T channel thickness.

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に位置する第1導電型半導
体層と、 前記第1導電型半導体層の上に位置し、第2導電型不純
物を含む第2導電型半導体層と、 前記第2導電型半導体層の上に位置する当該第2導電型
半導体層よりも高濃度の第2導電型不純物を含む第2導
電型電極層と、 前記第2導電型電極層を通り第2導電型半導体層内にい
たる深さのトレンチとを備え、 前記トレンチの底部と前記第1導電型半導体層との間の
前記第2導電型半導体層において、第1導電型不純物を
含む第1導電型の不純物領域が配置されている、横型接
合型電界効果トランジスタ。
A first conductivity type semiconductor layer located on a semiconductor substrate; a second conductivity type semiconductor layer located on the first conductivity type semiconductor layer and containing a second conductivity type impurity; A second conductivity type electrode layer located on the conductivity type semiconductor layer and containing a second conductivity type impurity at a higher concentration than the second conductivity type semiconductor layer; and a second conductivity type semiconductor passing through the second conductivity type electrode layer A first conductivity type impurity including a first conductivity type impurity in the second conductivity type semiconductor layer between the bottom of the trench and the first conductivity type semiconductor layer. A lateral junction field-effect transistor in which regions are arranged.
【請求項2】 前記第1導電型半導体層および前記第1
導電型の不純物領域の第1導電型不純物の濃度の値が、
前記第2導電型半導体層の第2導電型不純物の濃度の値
よりも大きい、請求項1に記載の横型接合型電界効果ト
ランジスタ。
2. The first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type semiconductor layer.
The value of the concentration of the first conductivity type impurity in the conductivity type impurity region is:
2. The lateral junction field effect transistor according to claim 1, wherein the concentration of the second conductivity type impurity in the second conductivity type semiconductor layer is larger than the value of the second conductivity type impurity.
【請求項3】 前記第1導電型半導体層と前記第1導電
型の不純物領域とが、電気的に連絡されている、請求項
1または2に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。
3. The lateral junction field effect transistor according to claim 1, wherein said first conductivity type semiconductor layer and said first conductivity type impurity region are electrically connected to each other.
【請求項4】 前記第1導電型の不純物領域は、前記ト
レンチの底部に露出する部分を含む、請求項1〜3のい
ずれかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。
4. The lateral junction field effect transistor according to claim 1, wherein said first conductivity type impurity region includes a portion exposed at a bottom of said trench.
【請求項5】 前記第1導電型の不純物領域は、前記ト
レンチの底部から深さ方向に離れて位置している、請求
項1〜3のいずれかに記載の横型接合型電界効果トラン
ジスタ。
5. The lateral junction field effect transistor according to claim 1, wherein said first conductivity type impurity region is located away from a bottom of said trench in a depth direction.
【請求項6】 前記トレンチの底部と前記第1導電型の
不純物領域との間の距離が、前記第1導電型半導体層と
前記第1導電型の不純物領域との間の距離の半分であ
る、請求項5に記載の横型接合型電界効果トランジス
タ。
6. A distance between a bottom of the trench and the first conductivity type impurity region is half of a distance between the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region. A lateral junction field-effect transistor according to claim 5.
【請求項7】 前記第1導電型の不純物領域が、複数
個、配置され、前記第1導電型半導体層と当該第1導電
型半導体層に最も近い第1導電型の不純物領域との間の
距離、および隣合う前記第1導電型の不純物領域との間
の距離が、いずれも等しい、請求項1〜6のいずれかに
記載の横型接合型電界効果トランジスタ。
7. A plurality of first conductivity type impurity regions are arranged, and a plurality of first conductivity type impurity regions are disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region closest to the first conductivity type semiconductor layer. The lateral junction field effect transistor according to claim 1, wherein a distance and a distance between the adjacent first conductivity type impurity regions are all equal.
【請求項8】 前記第1導電型の不純物領域が、複数
個、配置され、前記トレンチの底部と当該トレンチの底
部に最も近い第1導電型の不純物領域との間の距離が、
隣合う前記第1導電型の不純物領域の間の距離の半分で
ある、請求項5〜7のいずれかに記載の横型接合型電界
効果トランジスタ。
8. A plurality of first conductivity type impurity regions are arranged, and a distance between the bottom of the trench and the first conductivity type impurity region closest to the bottom of the trench is:
8. The lateral junction field-effect transistor according to claim 5, wherein the distance is half the distance between the adjacent first conductivity type impurity regions. 9.
【請求項9】 前記第2導電型半導体層が、前記トレン
チの底部と前記第1導電型半導体層との間に位置するチ
ャネル層と、前記チャネル層の上のドリフト層とを備え
る、請求項1〜8のいずれかに記載の横型接合型電界効
果トランジスタ。
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second conductivity type semiconductor layer includes a channel layer located between a bottom of the trench and the first conductivity type semiconductor layer, and a drift layer on the channel layer. 9. The lateral junction field-effect transistor according to any one of 1 to 8.
【請求項10】 前記第1導電型半導体層および前記第
1導電型の不純物領域と、前記第2導電型半導体層との
接合部に生じる拡散電位によって、前記第2導電型半導
体層に広がる空乏層が、前記トレンチの底部と前記第1
導電型半導体層との間の領域における前記第2導電型半
導体層を遮断するように、前記第1導電型半導体層およ
び前記第1導電型の不純物領域の第1導電型の不純物濃
度、前記第2導電型半導体層の第2導電型の不純物濃度
および前記第1導電型の不純物領域の配置が設定されて
いる、請求項1〜9のいずれかに記載の横型接合型電界
効果トランジスタ。
10. A depletion spreading to the second conductivity type semiconductor layer due to a diffusion potential generated at a junction between the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region and the second conductivity type semiconductor layer. A layer is formed between the bottom of the trench and the first
A first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type impurity region, such that the second conductivity type semiconductor layer in a region between the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type semiconductor region is blocked; The lateral junction field effect transistor according to claim 1, wherein the impurity concentration of the second conductivity type of the two-conductivity type semiconductor layer and the arrangement of the impurity regions of the first conductivity type are set.
【請求項11】 前記半導体基板がSiC基板であり、
その上に配置されたいずれの層も、それぞれの不純物を
含むSiC半導体層である、請求項1〜10のいずれか
に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。
11. The semiconductor substrate is a SiC substrate,
The lateral junction field-effect transistor according to claim 1, wherein each of the layers disposed thereon is a SiC semiconductor layer containing a respective impurity.
【請求項12】 半導体基板上に第1導電型半導体層を
形成する第1導電型半導体層形成工程と、 前記第1導電型半導体層の上に、第2導電型不純物を含
む第2導電型半導体層を形成する第2導電型半導体層形
成工程と、 前記第2導電型半導体層に第1導電型不純物を含む第1
導電型不純物領域を形成する第1導電型不純物領域形成
工程と、 前記第2導電型半導体層の上に、当該第2導電型半導体
層より高濃度の第2導電型不純物を含む第2導電型電極
層を形成する第2導電型電極層形成工程と、 平面的に見て前記第1導電型の不純物領域と重なる位置
に、前記第2導電型電極層を通り前記第2導電型半導体
層内にいたる深さのトレンチを形成するトレンチ形成工
程とを備える、横型接合型電界効果トランジスタの製造
方法。
12. A first conductive type semiconductor layer forming step of forming a first conductive type semiconductor layer on a semiconductor substrate, and a second conductive type impurity containing a second conductive type impurity on the first conductive type semiconductor layer. A second conductive type semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer; and a first conductive type impurity containing the first conductive type impurity in the second conductive type semiconductor layer.
Forming a first conductivity type impurity region to form a first conductivity type impurity region; and forming a second conductivity type impurity on the second conductivity type semiconductor layer, the second conductivity type impurity having a higher concentration than the second conductivity type semiconductor layer. A second conductive type electrode layer forming step of forming an electrode layer; and a second conductive type electrode layer passing through the second conductive type electrode layer at a position overlapping with the first conductive type impurity region in a plan view. A trench forming step of forming a trench having a depth of up to 100 nm.
【請求項13】 前記トレンチ形成工程において、トレ
ンチを前記第2導電型半導体層の前記第1導電型不純物
領域に到達するように形成し、前記第1導電型不純物領
域を露出させる、請求項12に記載の横型接合型電界効
果トランジスタの製造方法。
13. In the trench forming step, a trench is formed so as to reach the first conductivity type impurity region of the second conductivity type semiconductor layer, and the first conductivity type impurity region is exposed. 3. The method for manufacturing a lateral junction field effect transistor according to item 1.
【請求項14】 前記トレンチ形成工程において、前記
トレンチを前記第2導電型半導体層の前記第1導電型不
純物領域から上方に所定距離おいた位置に到達するよう
に形成する、請求項12に記載の横型接合型電界効果ト
ランジスタの製造方法。
14. The trench according to claim 12, wherein in the trench forming step, the trench is formed so as to reach a position at a predetermined distance above the first conductivity type impurity region of the second conductivity type semiconductor layer. A method for manufacturing a lateral junction field effect transistor according to the above.
【請求項15】 前記第1導電型半導体層形成工程と、
前記第2導電型電極層形成工程との間において、前記第
2導電型半導体層形成工程と第1導電型不純物領域形成
工程とを、順次2回以上繰り返す、請求項12〜14の
いずれかに記載の横型接合型電界効果トランジスタの製
造方法。
15. The first conductive type semiconductor layer forming step,
The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the second conductive type semiconductor layer forming step and the first conductive type impurity region forming step are sequentially repeated two or more times between the second conductive type electrode layer forming step. A method for manufacturing the lateral junction field-effect transistor according to the above.
【請求項16】 半導体基板上に第1導電型半導体層を
形成する第1導電型半導体層形成工程と、 前記第1導電型半導体層の上に、第2導電型不純物を含
む第2導電型半導体層を形成する第2導電型半導体層形
成工程と、 前記第2導電型半導体層の上に、当該第2導電型半導体
層より高濃度の第2導電型不純物を含む第2導電型電極
層を形成する第2導電型電極層形成工程と、 前記第2導電型電極層を通り前記第2導電型半導体層内
にいたる深さのトレンチを形成するトレンチ形成工程
と、 前記トレンチの下方の前記第2導電型半導体層の所定位
置に、第1導電型不純物を含む第1導電型不純物領域を
形成するように第1導電型不純物を注入する第1導電型
不純物注入工程とを備える、横型接合型電界効果トラン
ジスタの製造方法。
16. A first conductive type semiconductor layer forming step of forming a first conductive type semiconductor layer on a semiconductor substrate, and a second conductive type impurity containing a second conductive type impurity on the first conductive type semiconductor layer. A second conductive type semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer; and a second conductive type electrode layer on the second conductive type semiconductor layer, the second conductive type electrode layer containing a higher concentration of the second conductive type impurity than the second conductive type semiconductor layer. Forming a second conductive type electrode layer, forming a trench having a depth to the second conductive type semiconductor layer through the second conductive type electrode layer, and forming the trench below the trench. A first conductivity type impurity implanting step of implanting the first conductivity type impurity so as to form a first conductivity type impurity region containing the first conductivity type impurity at a predetermined position of the second conductivity type semiconductor layer. Of manufacturing a field-effect transistor.
【請求項17】 前記第1導電型不純物注入工程におい
て、前記第1導電型不純物領域を前記トレンチの底部の
前記第2導電型の不純物領域の表層部に設ける、請求項
16に記載の横型接合型電界効果トランジスタの製造方
法。
17. The lateral junction according to claim 16, wherein, in the first conductivity type impurity implantation step, the first conductivity type impurity region is provided in a surface portion of the second conductivity type impurity region at the bottom of the trench. Of manufacturing a field-effect transistor.
【請求項18】 前記第1導電型不純物注入工程におい
て、前記トレンチ底部に最も近い第1導電型不純物領域
を、前記トレンチの底部表面から所定距離深さ方向に離
れた前記第2導電型半導体層内に設ける、請求項16に
記載の横型接合型電界効果トランジスタの製造方法。
18. The semiconductor device according to claim 18, wherein the first conductivity type impurity region closest to the trench bottom is separated from the bottom surface of the trench by a predetermined distance in the depth direction. The method for manufacturing a lateral junction field-effect transistor according to claim 16, wherein the transistor is provided inside.
【請求項19】 隣り合う前記第1導電型不純物領域の
間の距離、および前記第1導電型半導体層に最も近い第
1導電型不純物領域と前記第1導電型半導体層との間の
距離が等しい、請求項12〜18のいずれかに記載の横
型接合型電界効果トランジスタの製造方法。
19. The distance between adjacent first conductivity type impurity regions and the distance between the first conductivity type impurity region closest to the first conductivity type semiconductor layer and the first conductivity type semiconductor layer. The method for manufacturing a lateral junction field-effect transistor according to claim 12, which is equal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299350A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and its manufacturing method
JP2011254087A (en) * 2011-07-07 2011-12-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Manufacturing method of silicon carbide transistor device
WO2015097771A1 (en) * 2013-12-25 2015-07-02 キヤノン株式会社 Image pickup apparatus, image pickup system, and image pickup apparatus manufacturing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299350A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and its manufacturing method
JP2011254087A (en) * 2011-07-07 2011-12-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Manufacturing method of silicon carbide transistor device
WO2015097771A1 (en) * 2013-12-25 2015-07-02 キヤノン株式会社 Image pickup apparatus, image pickup system, and image pickup apparatus manufacturing method
JPWO2015097771A1 (en) * 2013-12-25 2017-03-23 キヤノン株式会社 Imaging device, imaging system, and manufacturing method of imaging device

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