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1. WO2010134344 - 炭化珪素半導体装置およびその製造方法

公開番号 WO/2010/134344
公開日 25.11.2010
国際出願番号 PCT/JP2010/003389
国際出願日 20.05.2010
IPC
H01L 21/28 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
28H01L21/20~H01L21/268に分類されない方法または装置を用いる半導体本体上への電極の製造
H01L 21/329 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
328バイポーラ型の装置,例.ダイオード,トランジスタ,サイリスタ,の製造のための多段階工程
329装置が1つまたは2つの電極からなるもの,例.ダイオード
H01L 21/336 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
334ユニポーラ型の装置の製造のための多段階工程
335電界効果トランジスタ
336絶縁ゲートを有するもの
H01L 29/12 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部
02半導体本体
12構成材料に特徴のあるもの
H01L 29/739 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部
66半導体装置の型
68整流,増幅またはスイッチされる電流を流さない電極に電流のみまたは電位のみを与えることにより制御できるもの
70バイポーラ装置
72トランジスタ型装置,すなわち,供給される制御信号に連続的に応答できるもの
739電界効果により制御されるもの
H01L 29/78 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部
66半導体装置の型
68整流,増幅またはスイッチされる電流を流さない電極に電流のみまたは電位のみを与えることにより制御できるもの
76ユニポーラ装置
772電界効果トランジスタ
78絶縁ゲートによって生じる電界効果を有するもの
CPC
H01L 21/0485
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
0445the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
048Making electrodes
0485Ohmic electrodes
H01L 29/1608
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
12characterised by the materials of which they are formed
16including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
1608Silicon carbide
H01L 29/41766
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
41characterised by their shape, relative sizes or dispositions
417carrying the current to be rectified, amplified or switched
41725Source or drain electrodes for field effect devices
41766with at least part of the source or drain electrode having contact below the semiconductor surface, e.g. the source or drain electrode formed at least partially in a groove or with inclusions of conductor inside the semiconductor
H01L 29/66068
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
66007Multistep manufacturing processes
66053of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide
66068the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
H01L 29/7828
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
78with field effect produced by an insulated gate
7827Vertical transistors
7828without inversion channel, e.g. vertical ACCUFETs, normally-on vertical MISFETs
出願人
  • 三菱電機株式会社 Mitsubishi Electric Corporation [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 渡辺友勝 WATANABE, Tomokatsu [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 三浦成久 MIURA, Naruhisa [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 中尾之泰 NAKAO, Yukiyasu [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 谷岡寿一 TANIOKA, Toshikazu [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 古橋壮之 FURUHASHI, Masayuki [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 日野史郎 HINO, Shiro [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 今泉昌之 IMAIZUMI, Masayuki [JP]/[JP] (UsOnly)
発明者
  • 渡辺友勝 WATANABE, Tomokatsu
  • 三浦成久 MIURA, Naruhisa
  • 中尾之泰 NAKAO, Yukiyasu
  • 谷岡寿一 TANIOKA, Toshikazu
  • 古橋壮之 FURUHASHI, Masayuki
  • 日野史郎 HINO, Shiro
  • 今泉昌之 IMAIZUMI, Masayuki
代理人
  • 高橋省吾 TAKAHASHI, Shogo
優先権情報
2009-12177620.05.2009JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) SILICON CARBIDE SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME
(FR) DISPOSITIF À SEMI-CONDUCTEUR DE CARBURE DE SILICIUM ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
(JA) 炭化珪素半導体装置およびその製造方法
要約
(EN)
Disclosed are a silicon carbide semiconductor device wherein the resistance of an ohmic contact can be reduced without being accompanied by a process failure, and a method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device. Specifically disclosed is a MOSFET composed of a silicon carbide semiconductor, which comprises a p-type contact region (15) that is formed in an SiC epitaxial layer (12) and forms an ohmic contact with a source electrode (20). The p-type contact region (15) has an impurity concentration of not more than 1e20 cm-3 within the region from the surface of the SiC epitaxial layer (12) to the depth of 50 nm, and is provided with a high concentration region (15a) having an impurity concentration of not less than 1e20 cm-3 at a position of 50 nm or more from the surface. The source electrode (20) is formed within an opening that reaches the high concentration region (15a).
(FR)
La présente invention a trait à un dispositif à semi-conducteur de carbure de silicium dont la résistance d'un contact ohmique peut être réduite sans être accompagnée d'un échec de processus, et à un procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de carbure de silicium. Plus particulièrement, la présente invention a trait à un transistor à effet de champ de semi-conducteur d'oxyde de métal constitué d'un semi-conducteur de carbure de silicium, qui comprend une région de contact de type P (15) qui est formée dans une couche épitaxiale de carbure de silicium (12) et qui forme un contact ohmique avec une électrode de source (20). La région de contact de type P (15) a une concentration d'impuretés inférieure ou égale à 1e20 cm-3 à l'intérieur de la région allant de la surface de la couche épitaxiale de carbure de silicium (12) jusqu'à une profondeur de 50 nm, et est dotée d'une région à haute concentration (15a) ayant une concentration d'impuretés supérieure ou égale 1e20 cm-3 à un emplacement de 50 nm ou plus à partir de la surface. L'électrode de source (20) est formée à l'intérieur d'une ouverture qui atteint la région à haute concentration (15a).
(JA)
 プロセス不良を伴わずにオーミックコンタクトの低抵抗化が可能な炭化珪素半導体装置およびその製造方法を提供する。炭化珪素半導体であるMOSFETは、SiCエピタキシャル層12に形成され、ソース電極20がオーミック接続するp型コンタクト領域15不純物領域を備える。p型コンタクト領域15は、SiCエピタキシャル層12の表面から50nmまでの深さの範囲では不純物濃度が1e20cm-3以下であり、且つ、表面から50nm以上の位置に不純物濃度が1e20cm-3以上の高濃度領域15aが形成されている。ソース電極20は、高濃度領域15aに達する開口内に形成されている。
他の公開
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