JP6640131B2 - 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置のチップの構成を模式的に示す平面図(a)及びA−A断面図(b)である。ここでは炭化珪素基板1の上に、半導体素子としてSBDを備える例を示す。なお、説明の便宜上、図1(a)においては炭化珪素基板1の平面的な位置関係を理解するのに必要な構成要素だけが表示されているので、詳細は図1(b)を参照されたい。
内側及び外側においては、ドリフト層1bが一方の表面に露出している。ガードリング領域2はドリフト層1bとの間にPN接合を形成している。ドリフト層1bの一方の表面上にはさらに、ガードリング領域2を取り囲むように、フィールド絶縁膜3が形成されている。フィールド絶縁膜3はその中央に開口部を有している。本実施の形態においては、フィールド絶縁膜3はシリコン酸化膜であるが、シリコン窒化膜であっても良い。
図2は本発明の実施の形態2に係る炭化珪素半導体装置のチップの構成を模式的に示す断面図である。平面図は図1と同様なので省略した。本実施の形態では、ガードリング領域2の中に、その表面から形成され、ガードリング領域2より高い不純物濃度を有するp型の高濃度領域2aが形成されていることを特徴としている。その他の構成については、実施の形態1の構成と同様である。
図3は本発明の実施の形態3に係る炭化珪素半導体装置のチップの構成を模式的に示す断面図である。平面図は図1と同様なので省略した。本実施の形態では、フィールド絶縁膜3の開口部がテーパ形状となっていることを特徴としている。その他の構成については、実施の形態1の構成と同様である。
1a 基板層
1b ドリフト層
2 ガードリング領域
2a 高濃度領域
3 フィールド絶縁膜
4 ショットキー電極
4a エッチング残渣
5 表面電極パッド
6 保護膜
7 裏面電極
8 金属膜
9 レジスト膜
10 フィールドリミッティングリング
Claims (4)
- 第1導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の表面に形成された環状の第2導電型のガードリング領域と、
前記ドリフト層の表面上において、前記ガードリング領域を取り囲むように形成されたフィールド絶縁膜と、
前記ガードリング領域の内側において前記ドリフト層の表面を覆うように形成され、外周端が前記フィールド絶縁膜上に存在し、前記ガードリング領域との間でオーミック接触を形成したショットキー電極と、
前記ショットキー電極上に形成され、前記ショットキー電極の外周端を越えて前記フィールド絶縁膜と接している表面電極パッドと、
を備え、
前記ガードリング領域は、前記ガードリング領域より高い不純物濃度を有する第2導電型の高濃度領域を前記表面電極パッド下に有し、
前記ガードリング領域のうち前記高濃度領域を除く領域は前記ショットキー電極との間でオーミック接触を形成しており、
前記ショットキー電極の外周端には先端の尖った形状のエッチング残渣が形成されており、
前記表面電極パッドは前記先端の尖った形状のエッチング残渣を覆うように形成されていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。 - 前記ガードリング領域は、前記高濃度領域の周囲を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置。
- 前記フィールド絶縁膜の開口部がテーパ形状となっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の炭化珪素半導体装置。
- 第1導電型の基板層と前記基板層上に形成された第1導電型のドリフト層を有する炭化珪素基板を用意する工程と、
前記ドリフト層の表面に第2導電型のガードリング領域を形成する工程と、
前記ガードリング領域中に前記ガードリング領域より高い不純物濃度を有する第2導電型の高濃度領域を形成する工程と、
前記ドリフト層の表面上の一部において前記ガードリング領域を取り囲むようにフィールド絶縁膜を形成する工程と、
前記フィールド絶縁膜上と前記ドリフト層上とに金属膜を形成した後、ウェット処理により前記金属膜をエッチングすることで、外周端に先端の尖った形状のエッチング残渣を有し、前記ガードリング領域のうち前記高濃度領域を除く領域との間でオーミック接触を形成したショットキー電極を形成する工程と、
前記ショットキー電極上において、前記ショットキー電極の外周端を越えて前記フィールド絶縁膜と接し、前記先端の尖った形状のエッチング残渣を覆うように表面電極パッドを形成する工程と
を備えた炭化珪素半導体装置の製造方法。
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