公开(公告)号：CN108335965A

公开(公告)日：2018-07-27

申请号：CN201711431619.8

申请日：2017-12-26

申请人： 丰田自动车株式会社 ,  株式会社电装

发明人： 高谷秀史 ,  浦上泰 ,  渡边行彦

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L29/66 ,  H01L29/78

CPC分类号： H01L29/7813 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/66734

摘要： 本发明提供一种SiC-MOSFET及其制造方法。在SiC基板上通过外延生长来形成n型的漂移区、p型的第一体区、p型的接触区。在接触区通过蚀刻来形成使第一体区露出的开口，在露出于开口内的第一体区上通过外延生长来形成p型的第二体区。通过外延生长来形成n型的源区，在源区的位于接触区上的范围的一部分通过蚀刻来形成使接触区露出的开口。通过蚀刻来形成从源区通过接触区的开口内而延伸至漂移区的沟槽，在沟槽内形成栅极绝缘膜及栅电极。

公开(公告)号：CN104380471A

公开(公告)日：2015-02-25

申请号：CN201380031045.9

申请日：2013-06-06

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 杉本雅裕 ,  高谷秀史 ,  添野明高 ,  森本淳 ,  竹内有一 ,  铃木巨裕 ,  副岛成雅 ,  渡边行彦

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/28 ,  H01L21/336 ,  H01L27/04 ,  H01L29/06 ,  H01L29/12 ,  H01L29/47 ,  H01L29/861 ,  H01L29/868 ,  H01L29/872

CPC分类号： H01L29/7811 ,  H01L21/046 ,  H01L21/0475 ,  H01L21/30604 ,  H01L21/308 ,  H01L21/761 ,  H01L21/8213 ,  H01L29/0615 ,  H01L29/063 ,  H01L29/0634 ,  H01L29/0661 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/0878 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/157 ,  H01L29/158 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/41766 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/66727 ,  H01L29/66734 ,  H01L29/7806 ,  H01L29/7813 ,  H01L29/861 ,  H01L29/872

摘要： SiC半导体装置具备以埋入沟槽(5a)内的方式具有低浓度区域(5b)和高浓度区域(5c)的p型区域(5)，该沟槽(5a)形成在单元区域中，由低浓度区域(5b)构成p型柱，并且由高浓度区域(5c)构成p+型深层。由此，能够由基于低浓度区域(5b)的p型柱和基于n型漂移层(2)的n型柱构成SJ构造，所以实现了导通电阻的降低。此外，通过基于高浓度区域(5c)的p+型深层在截止时阻断漏极电位，所以能够缓和对栅极绝缘膜(8)施加的电场，能够防止栅极绝缘膜(8)被破坏。因此，SiC半导体装置能够实现降低导通电阻和防止栅极绝缘膜(8)破坏这双方。

公开(公告)号：CN103460388A

公开(公告)日：2013-12-18

申请号：CN201280016150.0

申请日：2012-09-04

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 宫原真一朗 ,  山本敏雅 ,  高谷秀史 ,  杉本雅裕 ,  渡边行彦 ,  副岛成雅 ,  石川刚

IPC分类号： H01L29/12 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

CPC分类号： H01L29/66666 ,  H01L21/3065 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/34 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7813

摘要： 一种碳化硅半导体器件的制造方法，包括：在碳化硅衬底(1)上形成漂移层(2)；在所述漂移层(2)的表面部分上或表面部分中形成基极层(3)；在所述基极层(3)的表面部分中形成源极区(4)；形成沟槽(6)，以穿透所述基极层(3)并且到达所述漂移层(2)；在所述沟槽(6)中的所述栅极绝缘膜(7)上形成栅极电极(8)；形成电连接至所述源极区(4)和所述基极层(3)的源极电极(9)；以及在所述衬底(1)的背侧表面上形成漏极电极(11)。形成所述沟槽(6)包括：对衬底表面进行平坦化，并且在平坦化之后蚀刻以形成所述沟槽(6)。

公开(公告)号：CN103348478A

公开(公告)日：2013-10-09

申请号：CN201280008329.1

申请日：2012-02-06

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 山本建策 ,  登尾正人 ,  松木英夫 ,  高谷秀史 ,  杉本雅裕 ,  副岛成雅 ,  石川刚 ,  渡边行彦

IPC分类号： H01L29/10 ,  H01L29/78 ,  H01L29/739 ,  H01L29/16 ,  H01L21/336 ,  H01L29/66

CPC分类号： H01L29/7813 ,  H01L29/0634 ,  H01L29/0878 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/7397

摘要： 一种SiC半导体器件，包括：半导体开关元件，其具有：按照以下顺序叠置的衬底（1）、漂移层（2）以及基底区域（3）；在基底区域（3）中的源极区域（4）和接触区域（5）；从源极区域（4）的表面延伸以穿透基底区域（3）的沟槽（6）；沟槽（6）中的栅极绝缘膜（8）上的栅电极（9）；与源极区域（4）和基底区域（3）电耦合的源电极（11）；衬底（1）的背面上的漏电极（13）；以及多个深层（10），所述深层位于漂移层（2）的上方部分中、比沟槽（6）深、并且在与沟槽的纵向方向交叉的方向上延伸。每个深层（10）具有上方部分和下方部分（10b，10a）。上方部分（10b）的宽度小于下方部分（10a）的宽度。

公开(公告)号：CN107996003A

公开(公告)日：2018-05-04

申请号：CN201680033066.8

申请日：2016-06-03

申请人： 丰田自动车株式会社 ,  株式会社电装

发明人： 高谷秀史 ,  水野祥司 ,  渡辺行彦 ,  青井佐智子

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/10 ,  H01L29/16 ,  H01L29/66 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

摘要： 提供了一种制造绝缘栅开关器件的方法。所述方法包括：在第一SiC半导体层的表面中形成第一沟槽；将p型杂质注入到所述第一沟槽的底表面中；在所述第一沟槽的内表面上沉积第二SiC半导体层以形成第二沟槽；以及形成栅极绝缘层、栅电极、第一区域和体区域，使得栅极绝缘层覆盖第二沟槽的内表面，栅电极位于第二沟槽中，第一区域为n型并与栅极绝缘层接触，体区域为p型，与注入区域分离，并且在第一区域下方与栅极绝缘层接触。

公开(公告)号：CN102760768B

公开(公告)日：2016-01-13

申请号：CN201210128717.5

申请日：2012-04-27

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 渡边弘纪 ,  宫原真一朗 ,  杉本雅裕 ,  高谷秀史 ,  渡边行彦 ,  副岛成雅 ,  石川刚

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/423 ,  H01L29/06 ,  H01L21/04

CPC分类号： H01L29/7813 ,  H01L29/045 ,  H01L29/0634 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7397

摘要： 一种SiC半导体器件包括：SiC衬底(1，2)，其包括第一或第二导电类型层(1)和第一导电类型漂移层(2)，并且包括具有偏移方向的主表面；沟槽(6)，其设置在所述漂移层上并且具有纵向方向；以及栅极电极(9)，其经由栅极绝缘膜(8)设置在所述沟槽中。所述沟槽的侧壁提供沟道形成表面。所述垂直半导体器件根据施加至所述栅极电极的栅极电压而使电流沿所述沟槽的所述沟道形成表面流动。所述SiC衬底的所述偏移方向垂直于所述沟槽的所述纵向方向。

公开(公告)号：CN102569367B

公开(公告)日：2015-01-28

申请号：CN201110435840.7

申请日：2011-12-22

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 三村智博 ,  宫原真一朗 ,  高谷秀史 ,  杉本雅裕 ,  副岛成雅 ,  石川刚 ,  渡边行彦

IPC分类号： H01L29/423 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

CPC分类号： H01L29/7813 ,  H01L29/045 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/42368 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7397

摘要： 一种SiC半导体器件包括衬底(1)、漂移层(2)、基极区(3)、源极区(4)、沟槽(6)、栅极氧化物膜(7)、栅电极(8)、源电极(9)和漏电极(11)。衬底(1)以Si面作为主表面。源极区(4)具有Si面。从所述源极区(4)的表面到比所述基极区(3)更深的部分提供沟槽(6)，所述沟槽(6)在一个方向上沿纵向延伸并具有Si面底部。所述沟槽(6)至少在与所述基极区(3)接触的部分具有倒锥形形状，该倒锥形形状在入口部分的宽度比底部更小。

公开(公告)号：CN102629625A

公开(公告)日：2012-08-08

申请号：CN201210009800.0

申请日：2012-01-13

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 宫原真一朗 ,  高谷秀史 ,  杉本雅裕 ,  渡边行彦 ,  副岛成雅 ,  石川刚

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/06

CPC分类号： H01L21/0475 ,  H01L29/045 ,  H01L29/24 ,  H01L29/42356 ,  H01L29/66068

摘要： 一种碳化硅半导体器件包括碳化硅半导体衬底(1)和沟槽(2)。所述碳化硅半导体衬底(1)具有相对于(0001)平面或(000-1)平面的偏移角并且具有沿 方向的偏移方向。所述沟槽(2)从所述碳化硅半导体衬底(1)的表面开始设置。所述沟槽(2)沿相对于偏移方向的内角为30度或-30度的方向延伸。

公开(公告)号：CN102569367A

公开(公告)日：2012-07-11

申请号：CN201110435840.7

申请日：2011-12-22

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 三村智博 ,  宫原真一朗 ,  高谷秀史 ,  杉本雅裕 ,  副岛成雅 ,  石川刚 ,  渡边行彦

IPC分类号： H01L29/423 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

CPC分类号： H01L29/7813 ,  H01L29/045 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/42368 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7397

摘要： 一种SiC半导体器件包括衬底(1)、漂移层(2)、基极区(3)、源极区(4)、沟槽(6)、栅极氧化物膜(7)、栅电极(8)、源电极(9)和漏电极(11)。衬底(1)以Si面作为主表面。源极区(4)具有Si面。从所述源极区(4)的表面到比所述基极区(3)更深的部分提供沟槽(6)，所述沟槽(6)在一个方向上沿纵向延伸并具有Si面底部。所述沟槽(6)至少在与所述基极区(3)接触的部分具有倒锥形形状，该倒锥形形状在入口部分的宽度比底部更小。

公开(公告)号：CN102403338A

公开(公告)日：2012-04-04

申请号：CN201110281178.4

申请日：2011-09-14

申请人： 株式会社电装 ,  丰田自动车株式会社

发明人： 山本敏雅 ,  杉本雅裕 ,  高谷秀史 ,  森本淳 ,  副岛成雅 ,  石川刚 ,  渡边行彦

IPC分类号： H01L29/36 ,  H01L29/78 ,  H01L21/265 ,  H01L21/336

CPC分类号： H01L29/7813 ,  H01L29/086 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/41766 ,  H01L29/45 ,  H01L29/66068

摘要： 一种SiC半导体器件，包括：按下述顺序堆叠的衬底(1)、漂移层(2)和基极区(3)；第一和第二源极区(4a，4b)和基极区中的接触层(5)；穿透所述源极和基极区的沟槽(6)；沟槽中的栅电极(8)；覆盖栅电极，具有接触孔的层间绝缘膜(10)；经由所述接触孔与所述源极区和所述接触层耦合的源电极(9)；衬底上的漏电极(11)；以及金属硅化物膜(30)。高浓度的第二源极区比低浓度的第一源极区更浅，且高浓度的第二源极区具有被层间绝缘膜覆盖的部分，该部分包括表面附近的低浓度的第一部以及比第一部深的高浓度的第二部。第二部上的金属硅化物膜的厚度大于第一部上的金属硅化物膜的厚度。