JPWO2009099182A1 - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2・・・p型ウェルコンタクト領域
3・・・p型ウェル領域
4・・・p型ウェルエクステンション領域
5・・・n+型ソース領域
6・・・ゲート絶縁膜
7・・・ゲート電極
8・・・層間絶縁層
9・・・ソース電極
10・・ドレイン電極
11・・基板
21・・n型エピタキシャル層
22・・p型ウェルコンタクト領域
23・・p型ウェル領域
24・・p型ウェルエクステンション領域
25・・n+型エミッタ領域
26・・ゲート絶縁膜
27・・ゲート電極
28・・層間絶縁層
29・・エミッタ電極
30・・コレクタ電極
31・・基板
(半導体装置の構造)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置としてのパワーMOSFETについて、図1及び図2を参照して説明する。
本発明の第1の実施の形態に係るパワーMOSFETの動作原理は以下の通りである。
図3及び図4は、本発明の第1の実施の形態による半導体装置の製造方法を説明する図である。
図11〜20に、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置についてのシミュレーション結果を示し、図21及び22に、従来の半導体装置についてのシミュレーション結果を示した。図11〜22における(a)〜(c)は、水平方向(単位:10−6m)及び深さ方向(単位:10−6m)の二次元における、(a)アクセプター密度分布、(b)ホール密度分布、(c)電流密度分布、を示し、(d)は、横軸にn+型ソース領域5とp型ウェルエクステンション領域4の界面をゼロとして、その界面からp型ウェルエクステンション領域4側への水平方向(単位:10−10m)、縦軸に電流密度、を示す。
本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置について、図23を参照して説明する。なお、第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の参照符号を付して、重複した説明は省略する。
(半導体装置の構造)
本発明の第3の実施の形態に係る半導体装置としてのIGBTについて、図24を参照して説明する。なお、第3の実施の形態において、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の参照符号を付して、重複した説明は省略する。
本発明の第3の実施の形態に係るIGBTの動作原理は以下の通りである。
以上、上述した第1乃至第3の実施の形態によって本発明を詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した第1乃至第3の実施の形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。以下、上述した第1乃至第3の実施の形態を一部変更した変更形態について説明する。
Claims (5)
- 炭化シリコンを含む、第1主電極領域からなる基板と、
前記基板の表面に積層された、炭化シリコンからなる第1導電型エピタキシャル層と、
前記エピタキシャル層の表面層に互いに隔離して配置された第1導電型の第2主電極領域と、
前記第2主電極領域に挟まれた第2導電型ウェルコンタクト領域と、
前記第2主電極領域及び前記第2導電型ウェルコンタクト領域の前記基板側表面に接して配置された第2導電型ウェル領域と、
前記第2主電極領域及び前記第2導電型ウェル領域を挟むように配置された第2導電型ウェルエクステンション領域と、
前記第2主電極領域及び前記エピタキシャル層の表面露出部に挟まれた前記第2導電型ウェルエクステンション領域の表面にゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極と、
前記第2主電極領域及び前記第2導電型ウェルコンタクト領域の表面に共通に接触して配置された第2主電極と、
前記基板の表面に対向する裏面に配置された第1主電極とを備え、
前記第2導電型ウェル領域が有する第2導電型不純物の濃度は、前記エピタキシャル層の表面から前記基板に向かう深さ方向において、濃度ピーク位置が、前記第2導電型ウェルエクステンション領域が有する前記第2導電型不純物の濃度における濃度ピーク位置より深いことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1主電極領域は第1導電型を有しており、前記第1主電極領域はドレイン領域であり、前記第2主電極領域はソース領域であり、前記第1主電極はドレイン電極であり、前記第2主電極はソース電極であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1主電極領域は第2導電型を有しており、前記第1主電極領域はコレクタ領域であり、前記第2主電極領域はエミッタ領域であり、前記第1主電極はコレクタ電極であり、前記第2主電極はエミッタ電極であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第2導電型ウェル領域の濃度ピーク位置における第2導電型不純物の濃度は、前記第2導電型ウェルエクステンション領域の濃度ピーク位置における第2導電型不純物の濃度より高いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第2導電型ウェル領域の前記基板側表面は、前記第2導電型ウェルエクステンション領域の前記基板側表面よりも前記エピタキシャル層の表面からの深さが深いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置。
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