JP5680326B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
第1の実施の形態における半導体装置を図4に基づき説明する。図4では、本実施の形態における半導体装置として、SiCを半導体材料として用いた半導体装置について説明する。
尚、εは誘電率であり、SiCの場合、約9×10−13F/cmである。Vbiは内蔵電位であり、2〜3Vである。qは素電荷であり、1.6×10−19Cである。Ndは不純物元素の濃度であり、約1×1015〜1×1017cm−3である。この条件に基づいて、(1)に示す式により得られる空乏層厚の最小値は約0.15μmである。よって、製造誤差等を考慮すると、空乏層厚は、少なくとも0.1μm以上形成する必要がある。また、逆バイアスが加わった場合には、空乏層は広がるため、形成されるトレンチピッチの1/2以下であることが好ましい。また、半導体基板の面に垂直な方向(図4におけるN型ドレイン層11の膜面に垂直な方向)において、界面10aから界面10bまでの長さYは、0.2μm以下で形成されていることが好ましく、また、長さXと長さYとの関係は、X<Yであることが好ましい。
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、半導体装置の製造方法である。
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第2の実施の形態とは異なる半導体装置の製造方法である。
次に、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第2及び第3の実施の形態とは異なる半導体装置の製造方法である。
次に、第5の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第2及び第4の実施の形態とは異なる半導体装置の製造方法である。
10b 界面
10c 界面
10d 界面
11 N型ドレイン層(第5の半導体層)
12 N−型ドリフト層
12a 第1の領域(第1の半導体層)
12b 第2の領域(第2の半導体層)
13 P型ボディ拡散層(第3の半導体層)
14 トレンチゲート絶縁膜
14a トレンチゲート絶縁膜(トレンチの底面)
14b トレンチゲート絶縁膜(トレンチの側面)
15 トレンチゲート電極
16 ドレイン電極
17 N+型ソース層(第4の半導体層)
18 ソース電極
Claims (2)
- 半導体基板に形成されている第1の導電型の第1の半導体層上に、第2の導電型の半導体層を形成し、前記第2の導電型の半導体層において、所定の領域に第1の導電型からなる領域を形成することにより、前記所定の領域以外の領域を第2の導電型からなる領域とし、前記第1の導電型からなる領域を第2の半導体層とする工程と、
前記第2の半導体層及び前記第2の導電型からなる領域上に、前記第2の導電型の半導体膜を形成し、前記第2の導電型からなる領域と前記第2の導電型の半導体膜からなる第3の半導体層を形成する工程と、
前記第3の半導体層の形成されている側より、前記第2の半導体層に底面を有するトレンチを形成するとともに、前記トレンチの開口部分の両側に第1の導電型の第4の半導体層を形成する工程と、
前記トレンチ内の側面及び底面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜を介し前記トレンチ内にゲート電極を形成する工程と、
を有し、前記ゲート絶縁膜は、前記トレンチの側面における膜厚よりも、前記トレンチの底面における膜厚が厚く形成されており、
前記ゲート絶縁膜と前記ゲート電極との深さ方向における界面の位置は、前記第2の半導体層と前記第3の半導体層との深さ方向における界面よりも深い位置に形成されており、
前記第2の半導体層と前記ゲート絶縁膜との深さ方向における界面の位置は、前記第1の半導体層と前記第3の半導体層との界面よりも浅い位置に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板に形成されている第1の導電型の第1の半導体層上に、第1の導電型の第2の半導体層を形成する工程と、
前記第2の半導体層上に第2の導電型の第3の半導体層を形成する工程と、
前記第3の半導体層が形成されている側より、第2の半導体層に底面を有する第1のトレンチを形成するとともに、前記第1のトレンチの開口部分の両側に第1の導電型の第4の半導体層を形成する工程と、
前記第3の半導体層が形成されている側より、第1のトレンチとは異なる部分に、第3の半導体層に底面を有する第2のトレンチを形成する工程と、
前記第2のトレンチの底面部分の領域に対応する前記第2の半導体層の領域に第2の導電型の半導体領域を形成し、更に前記第2のトレンチを第2の導電型の半導体材料により埋め込むことにより、前記第3の半導体層に含まれる層を形成する工程と、
前記第1のトレンチ内の側面及び底面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜を介し前記第1のトレンチ内にゲート電極を形成する工程と、
を有し、前記ゲート絶縁膜は、前記第1のトレンチの側面における膜厚よりも、前記第1のトレンチの底面における膜厚が厚く形成されており、
前記ゲート絶縁膜と前記ゲート電極との深さ方向における界面の位置は、前記第2の半導体層と前記第3の半導体層の深さ方向における界面よりも深い位置に形成されており、
前記第2の半導体層と前記ゲート絶縁膜との深さ方向における界面の位置は、前記第1の半導体層と前記半導体領域との界面よりも浅い位置に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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