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1. WO2015019731 - 炭化珪素半導体装置

公開番号 WO/2015/019731
公開日 12.02.2015
国際出願番号 PCT/JP2014/066818
国際出願日 25.06.2014
IPC
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
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
CPC
H01L 29/045
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
04characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
045by their particular orientation of crystalline planes
H01L 29/1095
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
06characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
10with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
1095Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
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 29/7813
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
7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
7813with trench gate electrode, e.g. UMOS transistors
出願人
  • 住友電気工業株式会社 SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD. [JP/JP]; 大阪府大阪市中央区北浜四丁目5番33号 5-33, Kitahama 4-chome, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 5410041, JP
発明者
  • 増田 健良 MASUDA, Takeyoshi; JP
  • 日吉 透 HIYOSHI, Toru; JP
代理人
  • 特許業務法人深見特許事務所 FUKAMI PATENT OFFICE, P.C.; 大阪府大阪市北区中之島二丁目2番7号 中之島セントラルタワー Nakanoshima Central Tower, 2-7, Nakanoshima 2-chome, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka 5300005, JP
優先権情報
2013-16400807.08.2013JP
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
(FR) DISPOSITIF SEMI-CONDUCTEUR AU CARBURE DE SILICIUM
(JA) 炭化珪素半導体装置
要約
(EN)
A silicon carbide semiconductor device provided with a silicon carbide layer (101) comprising a first main surface (P1) and a second main surface (P2), wherein the silicon carbide layer (101) contains: a first layer (81) of a first conductivity type, forming the first main surface (P1); a second layer (82) of a second conductivity type different from the first conductivity type, disposed within the first layer (81); and a third layer (83) of the first conductivity type, disposed within at least the second layer (82) and forming a portion of the second main surface (P2). On the second main surface (P2) of the silicon carbide layer (101), trenches (TR) are disposed, and the trenches (TR) comprise a first sidewall portion (SW1) which exposes the second layer (82) and the third layer (83), and a bottom portion (BT) which continues from the first sidewall portion (SW1) and is positioned within the second layer (82), said trenches additionally being provided with: a gate insulator film (91) covering each of the first sidewall portion (SW1) and the bottom portion (BT); and gate electrodes (92) disposed upon the gate insulator film (91).
(FR)
L'invention concerne un dispositif semi-conducteur au carbure de silicium comportant une couche de carbure de silicium (101) comprenant une première surface principale (P1) et une deuxième surface principale (P2), la couche de carbure de silicium (101) contenant : une première couche (81) d'un premier type de conductivité, formant la première surface principale (P1) ; une deuxième couche (82) d'un second type de conductivité différent du premier type de conductivité, disposée dans la première couche (81) ; et une troisième couche (83) du premier type de conductivité, disposée dans au moins la deuxième couche (82) et formant une partie de la deuxième surface principale (P2). Sur la deuxième surface principale (P2) de la couche de carbure de silicium (101), des tranchées (TR) sont disposées, et les tranchées comprennent une première partie de paroi latérale (SW1) qui découvre la deuxième couche (82) et la troisième couche (83), et une partie inférieure (BT) qui continue depuis la première partie de paroi latérale (SW1) et qui est positionnée dans la deuxième couche (82), lesdites tranchées comportant additionnellement : une pellicule isolante de grille (91) recouvrant aussi bien la première partie de paroi latérale (SW1) que la partie inférieure (BT) ; et des électrodes de grille (92) disposées sur la pellicule isolante de grille (91).
(JA)
 炭化珪素半導体装置は、第1の主面(P1)と第2の主面(P2)とを有する炭化珪素層(101)を備え、炭化珪素層(101)は、第1の主面(P1)を構成し第1の導電型を有する第1の層(81)と、第1の層(81)内に設けられ第1の導電型と異なる第2の導電型を有する第2の層(82)と、少なくとも第2の層(82)内に設けられ第2の主面(P2)の一部を構成しかつ第1の導電型を有する第3の層(83)と、を含み、炭化珪素層(101)の第2の主面(P2)にはトレンチ(TR)が設けられており、トレンチ(TR)は第2の層(82)と第3の層(83)とが表出する第1の側壁部(SW1)と第1の側壁部(SW1)に連なり第2の層(82)内に位置する底部(BT)とを有し、さらに、第1の側壁部(SW1)および底部(BT)の各々を覆うゲート絶縁膜(91)と、ゲート絶縁膜(91)上に設けられたゲート電極(92)と、を備える。
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