公开(公告)号：CN107068732B

公开(公告)日：2020-09-18

申请号：CN201611177191.4

申请日：2013-09-04

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 山田俊介 ,  日吉透 ,  增田健良 ,  和田圭司

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

Abstract: 一种碳化硅半导体器件(1)，包括元件区(IR)以及保护环区(5)。半导体元件(7)设置在元件区(IR)中。保护环区(5)在平面图中围绕元件区(IR)并且具有第一导电类型。半导体元件(7)包括具有与第一导电类型不同的第二导电类型的漂移区(12)。保护环区(5)包括线性区(B)以及接续连接至线性区(B)的曲率区(A)。通过将曲率区(A)的内周部(2c)的曲率半径(R)除以所述漂移区(12)的厚度(Tl)获得的值为不小于5且不大于10，所述保护环区中的杂质浓度为不小于8×1012cm‑2且不大于1.4×1013cm‑2。因此，可提供能在提高击穿电压的同时抑制导通态电流降低的碳化硅半导体器件(1)。

公开(公告)号：CN105453219B

公开(公告)日：2018-03-20

申请号：CN201480043414.0

申请日：2014-06-25

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 堀井拓 ,  增田健良

IPC: H01L21/20 ,  H01L21/205 ,  H01L21/265 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L21/02694 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02529 ,  H01L21/0262 ,  H01L21/02664 ,  H01L21/046 ,  H01L21/047 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7811

Abstract: 一种碳化硅半导体衬底(10)，包括：具有外径不小于100mm的主表面并且由单晶碳化硅制成的基础衬底(1)；形成在主表面(1A)上的外延层(2)；以及形成在基础衬底(1)的与主表面(1A)相反的背侧表面(1B)上的变形抑制层(8)。以此方式，通过变形抑制层(8)最小化衬底的变形(例如在高温处理过程中的翘曲)。这可降低在利用碳化硅半导体衬底(10)执行制造碳化硅半导体器件的方法的制造工艺过程中在碳化硅半导体衬底(10)中发生诸如裂缝的缺陷的风险。

公开(公告)号：CN105453220B

公开(公告)日：2017-11-17

申请号：CN201480043442.2

申请日：2014-06-13

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 堀井拓 ,  久保田良辅 ,  增田健良

IPC: H01L21/20 ,  H01L21/205 ,  H01L21/265 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/1608 ,  H01L21/02002 ,  H01L21/02236 ,  H01L21/02255 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02428 ,  H01L21/02529 ,  H01L21/0262 ,  H01L21/046 ,  H01L21/047 ,  H01L21/0475 ,  H01L21/30625 ,  H01L21/3065 ,  H01L21/31111 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7811

Abstract: 一种碳化硅半导体衬底，包括：具有外径不小于100mm的主表面且由单晶碳化硅制成的基础衬底(1)；以及形成在主表面(1A)上的外延层(2)。碳化硅半导体衬底(10)当衬底温度为室温时具有不小于‑100μm且不大于100μm的翘曲量，并且在衬底温度为400℃时具有不小于‑1.5mm且不大于1.5mm的翘曲量。

公开(公告)号：CN104185901B

公开(公告)日：2017-09-26

申请号：CN201380014966.4

申请日：2013-04-05

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 增田健良 ,  和田圭司 ,  日吉透

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

CPC classification number: H01L27/088 ,  H01L21/049 ,  H01L21/3065 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/41766 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/42376 ,  H01L29/4238 ,  H01L29/45 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7813

Abstract: 半导体器件(1)包括衬底(10)、栅极绝缘膜(20)以及栅电极(30)。衬底(10)是由化合物半导体制成并且具有多个第一凹部(17)，所述多个第一凹部中的每一个在其一个主表面(10A)处开口并且具有第一侧壁表面(17A)。栅极绝缘膜(20)被设置为接触第一侧壁表面(17A)的顶部。栅电极(30)被设置为接触栅极绝缘膜(20)的顶部。衬底(10)包括：第一导电类型的源极区(15)，当在沿着厚度方向的横截面中看时，该源极区(15)被设置为将第一凹部(17)夹在中间并且彼此面对；和第二导电类型的体区(14)，该体区(14)具被设置为将第一凹部(17)夹在中间的情况并且彼此面对。在介于被第一凹部(17)和与第一凹部(17)相邻的另一第一凹部(17)夹在中间的区域中，彼此面对的源极区(15)的部分被彼此连接。因此，能够提供允许单元的尺寸减小的半导体器件(1)。

公开(公告)号：CN105706221A

公开(公告)日：2016-06-22

申请号：CN201480061004.9

申请日：2014-09-18

Applicant: 住友电气工业株式会社 ,  瑞萨电子株式会社

Inventor： 久保田良辅 ,  山田俊介 ,  堀井拓 ,  增田健良 ,  滨岛大辅 ,  田中聪 ,  木村真二 ,  小林正幸

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/28 ,  H01L21/66 ,  H01L29/12 ,  H01L29/423 ,  H01L29/49 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/1608 ,  G01R31/2621 ,  G01R31/2856 ,  H01L21/0485 ,  H01L21/049 ,  H01L21/28 ,  H01L21/321 ,  H01L21/324 ,  H01L21/326 ,  H01L22/14 ,  H01L29/12 ,  H01L29/423 ,  H01L29/45 ,  H01L29/49 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7827

Abstract: 一种碳化硅半导体器件包括碳化硅衬底(10)、栅极绝缘膜(15)和栅电极(27)。碳化硅衬底(10)具有第一主表面(10a)和与所述第一主表面(10a)相反的第二主表面(10b)。所述栅极绝缘膜(15)被设置成接触所述碳化硅衬底(10)的所述第一主表面(10a)。所述栅电极(27)设置在所述栅极绝缘膜(15)上，使得所述栅极绝缘膜(15)位于所述栅电极(27)和所述碳化硅衬底(10)之间。在175℃的温度下向栅电极(27)施加-5V的栅电压达100小时的第一应力测试中，第一阈值电压和第二阈值电压之差的绝对值不大于0.5V，所述第一应力测试之前的阈值电压被定义为所述第一阈值电压并且所述第一应力测试之后的阈值电压被定义为所述第二阈值电压。因此，提供了阈值电压的波动可减弱的碳化硅半导体器件及其制造方法。

公开(公告)号：CN104885226A

公开(公告)日：2015-09-02

申请号：CN201380067281.6

申请日：2013-12-04

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 和田圭司 ,  增田健良 ,  日吉透

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/12

CPC classification number: H01L29/7811 ,  H01L29/045 ,  H01L29/0619 ,  H01L29/0634 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/7813

Abstract: 提供一种碳化硅半导体器件，其中，碳化硅膜(90)包括第一范围(RA)，第一范围(RA)具有第一击穿电压保持层(81A)、电荷补偿区(71A)、第一结终端区(72A)和第一保护环区(73A)。碳化硅膜(90)包括第二范围(RB)，第二范围(RB)具有第二击穿电压保持层(81B)、沟道形成区(82)和源区(83)。第一击穿电压保持层(81A)和第二击穿电压保持层(81B)构成在元件部(CL)中具有厚度(T)的击穿电压保持区(81)。当施加电压以在截止状态期间在击穿电压保持区(81)中达到0.4MV/cm或更大的最大电场强度时，元件部(CL)内的第二范围(RB)中的最大电场强度被配置为小于第一范围(RA)中的最大电场强度的2/3。

公开(公告)号：CN102770960B

公开(公告)日：2015-08-12

申请号：CN201180010752.0

申请日：2011-10-25

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 增田健良 ,  和田圭司 ,  日吉透

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

CPC classification number: H01L29/66734 ,  H01L21/02233 ,  H01L21/02255 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/02529 ,  H01L21/0465 ,  H01L21/049 ,  H01L29/0623 ,  H01L29/086 ,  H01L29/1033 ,  H01L29/1095 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/41741 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/45 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/6634 ,  H01L29/66348 ,  H01L29/66727 ,  H01L29/7802 ,  H01L29/7813

Abstract: 一种MOSFET（1），配备有碳化硅衬底（10）、活性层（20）、栅氧化物膜（30）以及栅电极（40）。活性层（20）包括主体区（22），当对栅电极（40）施加电压时在接触栅氧化物膜（30）的区域形成反型层（29）。主体区具有：低浓度区（22B），其布置在形成有反型层（29）的区域并包含低浓度杂质；以及高浓度区（22A），其布置在形成有反型层（29）的区域、在反型层（29）中的载流子迁移方向上与低浓度区（22B）相邻，并包含浓度大于低浓度区（22B）的杂质。

公开(公告)号：CN104756256A

公开(公告)日：2015-07-01

申请号：CN201380056368.3

申请日：2013-11-06

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 日吉透 ,  增田健良 ,  和田圭司 ,  筑野孝

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

CPC classification number: H01L29/1608 ,  H01L21/0475 ,  H01L21/3065 ,  H01L29/045 ,  H01L29/42364 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7395 ,  H01L29/7802 ,  H01L29/7813 ,  H01L29/1037 ,  H01L29/7827

Abstract: 一种碳化硅半导体器件(1)，具有碳化硅衬底(10)、栅绝缘膜(15)和栅电极(27)。碳化硅衬底(10)包括第一杂质区(17)、阱区(13)和第二杂质区(14)，第一杂质区(17)具有第一导电类型，阱区(13)接触第一杂质区(17)并且具有与第一导电类型不同的第二导电类型，第二杂质区(14)通过阱区(13)与第一杂质区(17)分开并且具有第一导电类型。栅绝缘膜(15)接触第一杂质区(17)和阱区(14)。栅电极(27)接触栅绝缘膜(15)并且相对于栅绝缘膜(15)与阱区(14)相对布置。向栅电极(27)施加的栅驱动电压的一半电压下的特征导通电阻小于所述栅驱动电压下的特征导通电阻的两倍。因此，可提供能够改进开关特性的碳化硅半导体器件(1)。

公开(公告)号：CN104584220A

公开(公告)日：2015-04-29

申请号：CN201380042833.8

申请日：2013-07-04

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 林秀树 ,  增田健良

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

CPC classification number: H01L29/66666 ,  H01L21/02529 ,  H01L21/02636 ,  H01L21/049 ,  H01L21/28255 ,  H01L21/3065 ,  H01L21/308 ,  H01L29/045 ,  H01L29/1608 ,  H01L29/407 ,  H01L29/4236 ,  H01L29/42368 ,  H01L29/511 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/66734 ,  H01L29/7397 ,  H01L29/7813

Abstract: 形成了碳化硅衬底(100)，其包括：具有第一导电类型的第一层(121)，具有第二导电类型的第二层(122)，以及具有第一导电类型的第三层(123)。形成具有内表面的沟槽(TR)，所述内表面包括侧壁面(SW)和底面(BT)，侧壁面穿透第三层(123)和第二层(122)且到达第一层(121)，底面由第一层形成(121)。形成了覆盖底面(BT)的硅膜。通过在沟槽(TR)中的氧化在内表面上形成栅氧化膜(201)。栅氧化膜(201)包括通过碳化硅衬底的氧化形成的第一部分(201A)和通过在底面(BT)上的硅膜的氧化形成的第二部分(201B)。因此，提供了一种用于制造耐高压碳化硅半导体器件(500)的方法。

公开(公告)号：CN104428878A

公开(公告)日：2015-03-18

申请号：CN201380036253.8

申请日：2013-06-18

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 日吉透 ,  内田光亮 ,  增田健良

IPC: H01L21/316 ,  H01L21/324 ,  H01L21/336 ,  H01L29/12 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/1608 ,  H01L21/0445 ,  H01L21/049 ,  H01L21/2636 ,  H01L21/324 ,  H01L29/045 ,  H01L29/34 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66068 ,  H01L29/7395 ,  H01L29/7802

Abstract: 该制造碳化硅半导体器件(100)的方法包括以下步骤。制备碳化硅衬底(10)；执行在氧气气氛中加热所述碳化硅衬底(10)的第一加热步骤；在所述第一加热步骤之后，执行在包含氮原子或者磷原子的气体气氛中将碳化硅衬底(10)加热到1300-1500℃的温度的第二加热步骤；在所述第二加热步骤之后，执行在第一惰性气体气氛中加热碳化硅衬底(10)的第三加热步骤。这允许提供具有低阈值电压变化的碳化硅半导体器件(100)及其制造方法。