[发明专利]碳化硅半导体器件及其制造方法

摘要

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。

主权项

一种碳化硅半导体器件，所述碳化硅半导体器件包括设置有半导体元件的元件部和环绕所述元件部的终端部，所述碳化硅半导体器件包括：碳化硅膜，所述碳化硅膜具有第一主表面和与所述第一主表面相反的第二主表面，所述碳化硅膜具有第一范围和第二范围，所述第一范围构成所述第一主表面，所述第二范围构成所述第二主表面，所述第一范围和所述第二范围在所述第一范围和所述第二范围之间具有与所述第一主表面和所述第二主表面隔离的界面IF，所述第一范围包括第一击穿电压保持层、电荷补偿区、第一结终端区和第一保护环区，所述第一击穿电压保持层构成所述第一主表面并且具有第一导电类型，所述电荷补偿区被部分地设置在所述界面处的所述元件部中并且具有第二导电类型，所述第一结终端区被部分地设置在所述界面处的所述终端部中，所述第一结终端区接触所述电荷补偿区，所述第一结终端区环绕所述元件部，所述第一结终端区具有所述第二导电类型，所述第一结终端区的杂质浓度低于所述电荷补偿区的杂质浓度，所述第一保护环区被设置成与所述界面处的所述终端部中的所述第一结终端区隔离，所述第一保护环区环绕所述界面处的所述元件部，所述第一保护环区具有所述第二导电类型，所述第二范围包括第二击穿电压保持层、沟道形成区和源区，所述第二击穿电压保持层构成所述界面并且具有所述第一导电类型，所述沟道形成区被设置在所述第二击穿电压保持层处的所述元件部中并且具有所述第二导电类型，所述源区被设置在所述沟道形成区上，所述源区通过所述沟道形成区来与所述第二击穿电压保持层隔离，所述源区具有所述第一导电类型，所述第一击穿电压保持层和所述第二击穿电压保持层构成所述元件部中的击穿电压保持区；栅绝缘膜，所述栅绝缘膜具有在所述沟道形成区上将所述第二击穿电压保持层和所述源区彼此连接的部分；栅电极，所述栅电极用于在所述碳化硅半导体器件的导通状态和截止状态之间切换，所述栅电极被设置在所述栅绝缘膜上；第一主电极，所述第一主电极面对所述第一主表面；以及第二主电极，所述第二主电极接触所述第二主表面上的所述源区，当在所述第一主电极和所述第二主电极之间施加电压以在所述截止状态期间在所述击穿电压保持区中达到0.4MV/cm以上的最大电场强度时，所述元件部内的所述第二范围中的最大电场强度被配置为小于所述第一范围中的最大电场强度的2/3。