JP7516736B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
実施の形態にかかる半導体装置は、シリコン(Si)よりもバンドギャップが広い半導体(ワイドバンドギャップ半導体とする)を用いて構成される。この実施の形態にかかる半導体装置の構造について、ワイドバンドギャップ半導体として例えば炭化珪素(SiC)を用いた場合を例に説明する。図1は、実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の構造を示す断面図である。
次に、実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法について説明する。図6~図11は、実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。
2、102 n型炭化珪素エピタキシャル層
2a 第1n型炭化珪素エピタキシャル層
2b 第2n型炭化珪素エピタキシャル層
3、103 p型炭化珪素エピタキシャル層
4、104 第1p+型ベース領域
4a 下部第1p+型ベース領域
4b 上部第1p+型ベース領域
5、105 第2p+型ベース領域
6、106 n型高濃度領域
6a 下部n型高濃度領域
6b 上部n型高濃度領域
7、107 n+型ソース領域
8、108 p++型コンタクト領域
9、109 ゲート絶縁膜
10、110 ゲート電極
11、111 層間絶縁膜
13、113 ソース電極
14、114 裏面電極
15、115 ソース電極パッド
16、116 めっき膜
17、117 はんだ
18、118 トレンチ
19、119 外部電極ピン
21、121 第1保護膜
23、123 第2保護膜
24、124 JTE構造
25、125 n+型半導体領域
26 金属膜
27 第2めっき膜
30、130 酸化膜
31 スクライブライン
40、140 活性領域
41、141 エッジ終端領域
42、142 ダイシング領域
50、150 トレンチ型MOSFET
Claims (8)
- 第1導電型の半導体基板に設けられた、主電流が流れる活性領域と、
前記活性領域の外側に配置され、耐圧構造が設けられた終端領域と、
を備え、
前記活性領域は、
前記半導体基板のおもて面に設けられた、前記半導体基板より低不純物濃度の第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面に選択的に設けられた第2導電型の第2半導体層と、
前記第2半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面層に選択的に設けられた第1導電型の第1半導体領域と、
前記第2半導体層に接触するゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の前記第2半導体層と接触する面と反対側の表面に設けられたゲート電極と、
前記第2半導体層および前記第1半導体領域の表面に設けられた第1電極と、
前記半導体基板の裏面に設けられた第2電極と、
を有し、
前記終端領域は、
前記第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面の、前記活性領域と反対側の端部に半導体装置を個別化する際に形成された切断面まで設けられためっき膜と、
を有することを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の半導体基板に設けられた、主電流が流れる活性領域と、
前記活性領域の外側に配置され、耐圧構造が設けられた終端領域と、
を備え、
前記活性領域は、
前記半導体基板のおもて面に設けられた、前記半導体基板より低不純物濃度の第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面に選択的に設けられた第2導電型の第2半導体層と、
前記第2半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面層に選択的に設けられた第1導電型の第1半導体領域と、
前記第2半導体層に接触するゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の前記第2半導体層と接触する面と反対側の表面に設けられたゲート電極と、
前記第2半導体層および前記第1半導体領域の表面に設けられた第1電極と、
前記半導体基板の裏面に設けられた第2電極と、
を有し、
前記終端領域は、
前記第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面の、前記活性領域と反対側の端部に設けられためっき膜と、
を有し、
前記終端領域の前記めっき膜は、NiP膜であることを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の半導体基板に設けられた、主電流が流れる活性領域と、
前記活性領域の外側に配置され、耐圧構造が設けられた終端領域と、
を備え、
前記活性領域は、
前記半導体基板のおもて面に設けられた、前記半導体基板より低不純物濃度の第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面に選択的に設けられた第2導電型の第2半導体層と、
前記第2半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面層に選択的に設けられた第1導電型の第1半導体領域と、
前記第2半導体層に接触するゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の前記第2半導体層と接触する面と反対側の表面に設けられたゲート電極と、
前記第2半導体層および前記第1半導体領域の表面に設けられた第1電極と、
前記半導体基板の裏面に設けられた第2電極と、
を有し、
前記終端領域は、
前記第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面の、前記活性領域と反対側の端部に設けられためっき膜と、
を有し、
前記終端領域の前記めっき膜は、NiB膜であることを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の半導体基板に設けられた、主電流が流れる活性領域と、
前記活性領域の外側に配置され、耐圧構造が設けられた終端領域と、
を備え、
前記活性領域は、
前記半導体基板のおもて面に設けられた、前記半導体基板より低不純物濃度の第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面に選択的に設けられた第2導電型の第2半導体層と、
前記第2半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面層に選択的に設けられた第1導電型の第1半導体領域と、
前記第2半導体層に接触するゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の前記第2半導体層と接触する面と反対側の表面に設けられたゲート電極と、
前記第2半導体層および前記第1半導体領域の表面に設けられた第1電極と、
前記半導体基板の裏面に設けられた第2電極と、
を有し、
前記終端領域は、
前記第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記半導体基板側に対して反対側の表面の、前記活性領域と反対側の端部に設けられためっき膜と、
を有し、
前記第1半導体層と前記めっき膜との間に酸化膜および金属膜が設けられ、
前記めっき膜の表面に選択的に保護膜が設けられていることを特徴とする半導体装置。 - 前記めっき膜は、前記活性領域をリング状に取り囲むことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の半導体装置。
- 前記第1半導体領域および前記第2半導体層を貫通し、前記第1半導体層に達するトレンチをさらに備え、
前記ゲート電極は、前記トレンチの内部に前記ゲート絶縁膜を介して設けられることを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の半導体装置。 - 前記第1電極上に第2めっき膜がさらに設けられることを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の半導体装置。
- 前記第2めっき膜は前記めっき膜と同一の金属膜であることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002280391A (ja) | 2001-01-18 | 2002-09-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | TFTのためのSi層の金属誘起による自己整合結晶化を用いる半導体デバイス、トップ・ゲート形TFTおよび該トップ・ゲート形TFTの製造方法 |
JP2006135058A (ja) | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 銅配線層の形成方法、半導体装置の製造方法 |
JP2010205991A (ja) | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
WO2014156791A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2016018952A (ja) | 2014-07-10 | 2016-02-01 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
WO2016163319A1 (ja) | 2015-04-06 | 2016-10-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002280391A (ja) | 2001-01-18 | 2002-09-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | TFTのためのSi層の金属誘起による自己整合結晶化を用いる半導体デバイス、トップ・ゲート形TFTおよび該トップ・ゲート形TFTの製造方法 |
JP2006135058A (ja) | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 銅配線層の形成方法、半導体装置の製造方法 |
JP2010205991A (ja) | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
WO2014156791A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2016018952A (ja) | 2014-07-10 | 2016-02-01 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
WO2016163319A1 (ja) | 2015-04-06 | 2016-10-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及びその製造方法 |
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