(57)【要約】【課題】絶縁破壊耐性を向上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。【解決手段】炭化珪素半導体装置１は、炭化珪素基板１０と、ゲート絶縁膜２０と、ゲート電極３０と、層間絶縁膜４０ａと、ゲート接続配線３２とを備えている。炭化珪素基板１０は、第１不純物領域１３と、第１不純物領域１３上に設けられた第２不純物領域１４と、第１不純物領域１３から隔てられるように第２不純物領域１４上に設けられる第３不純物領域１５とを含む。トレンチ１７は、第３不純物領域１５および第２不純物領域１４を貫通して第１不純物領域１３に至る側部１７ａと、第１不純物領域１３に位置する底部１７ｂとにより形成されている。断面視において、層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うように第３不純物領域１５上からゲート電極３０上まで延在している。【選択図】図１
2015156429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する炭化珪素基板を備え、
前記炭化珪素基板は、第１導電型を有する第１不純物領域と、
前記第１不純物領域上に設けられ、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２不純物領域と、
前記第１不純物領域から隔てられるように前記第２不純物領域上に設けられ、前記主面を構成し、かつ前記第１導電型を有する第３不純物領域とを含み、
前記炭化珪素基板の前記主面にはトレンチが設けられており、
前記トレンチは、前記第３不純物領域および前記第２不純物領域を貫通して前記第１不純物領域に至る側部と、前記第１不純物領域に位置する底部とにより形成されており、さらに、
前記側部および前記主面により形成される角部と、前記底部と、前記側部とに接するゲート絶縁膜と、
前記トレンチの内部において前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極と、
前記ゲート電極の一部が露出するように開口部が形成された層間絶縁膜と、
前記開口部内に配置され、かつ前記ゲート電極に接するゲート接続配線とを備え、
断面視において、前記層間絶縁膜は、前記角部を覆うように前記第３不純物領域上から前記ゲート電極上まで延在している、炭化珪素半導体装置。
【請求項２】
前記ゲート接続配線を構成する材料の融点は１０００℃以上である、請求項１に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項３】
前記材料は、Ｗ、Ｎｉ、ＷＳｉおよびポリシリコンからなる群より選択される少なくとも一種の材料を含む、請求項２に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項４】
前記層間絶縁膜の炭素濃度は、前記ゲート絶縁膜の炭素濃度よりも小さい、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項５】
前記ゲート接続配線は、前記ゲート電極および前記層間絶縁膜の各々に接するバリア層を含む、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項６】
前記バリア層は、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む、請求項５に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項７】
前記ゲート接続配線に接するゲートパッドをさらに備えた、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項８】
前記トレンチの前記側部は、面方位｛０−３３−８｝を有する第１の面を含む、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項９】
前記トレンチの前記側部は、前記第１の面を微視的に含み、前記側部はさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する第２の面を微視的に含む、請求項８に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項１０】
前記トレンチの前記側部の前記第１の面および前記第２の面は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面を含む、請求項９に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項１１】
前記トレンチの前記側部は、｛０００−１｝面に対して、巨視的に６２°±１０°のオフ角を有する、請求項１０に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項１２】
主面を有する炭化珪素基板を準備する工程を備え、
前記炭化珪素基板は、第１導電型を有する第１不純物領域と、
前記第１不純物領域上に設けられ、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２不純物領域と、
前記第１不純物領域から隔てられるように前記第２不純物領域上に設けられ、前記主面を構成し、かつ前記第１導電型を有する第３不純物領域とを含み、
前記炭化珪素基板の前記主面にはトレンチが設けられており、
前記トレンチは、前記第３不純物領域および前記第２不純物領域を貫通して前記第１不純物領域に至る側部と、前記第１不純物領域に位置する底部とにより形成されており、さらに、
前記側部および前記主面により形成される角部と、前記底部と、前記側部とに接するゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記トレンチの内部において前記ゲート絶縁膜に接するゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の一部が露出するように開口部が形成された層間絶縁膜を形成する工程と、
前記開口部内に配置され、かつ前記ゲート電極に接するゲート接続配線を形成する工程とを備え、
断面視において、前記層間絶縁膜は、前記角部を覆うように前記第３不純物領域上から前記ゲート電極上まで延在している、炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記ゲート絶縁膜は、前記トレンチが形成された前記炭化珪素基板を熱酸化することにより形成される、請求項１２に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記層間絶縁膜は、化学気相成長法により形成される、請求項１２または請求項１３に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記トレンチが形成された前記炭化珪素基板の前記主面に接する絶縁層を形成する工程をさらに備え、
前記ゲート絶縁膜を形成する工程では、前記絶縁層が前記主面に形成された状態で、前記トレンチの前記側部および前記底部が熱酸化される、請求項１２〜請求項１４のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記ゲート接続配線を形成する工程は、前記ゲート電極および前記層間絶縁膜の各々に接するバリア層を形成する工程を含む、請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記バリア層は、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記ゲート接続配線に接するゲートパッドを形成する工程をさらに備えた、請求項１２〜請求項１７のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記トレンチの前記側部は、面方位｛０−３３−８｝を有する第１の面を含む、請求項１２〜請求項１８のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記トレンチの前記側部は、前記第１の面を微視的に含み、前記側部はさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する第２の面を微視的に含む、請求項１９に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記トレンチの前記側部の前記第１の面および前記第２の面は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面を含む、請求項２０に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記トレンチの前記側部は、｛０００−１｝面に対して、巨視的に６２°±１０°のオフ角を有する、請求項２１に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化珪素半導体装置およびその製造方法に関するものであり、特に、トレンチが設けられた炭化珪素半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体装置の高耐圧化、低損失化、高温環境下での使用などを可能とするため、半導体装置を構成する材料として炭化珪素の採用が進められつつある。炭化珪素は、従来から半導体装置を構成する材料として広く使用されている珪素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体である。そのため、半導体装置を構成する材料として炭化珪素を採用することにより、半導体装置の高耐圧化、オン抵抗の低減などを達成することができる。また、炭化珪素を材料として採用した半導体装置は、珪素を材料として採用した半導体装置に比べて、高温環境下で使用された場合の特性の低下が小さいという利点も有している。
【０００３】
基板の主面にトレンチが形成されたＭＯＳＦＥＴにおいて、トレンチを形成する側部と、基板の主面とにより形成される角部において電界が集中することで角部付近に形成されたゲート絶縁膜が破壊される場合がある。たとえば特開２０１２−７４７２０号公報（特許文献１）において、基板の主面に形成されたトレンチ内にゲート電極が設けられており、トレンチの側部と、基板の主面とにより形成された角部および主面上にフィールド絶縁膜が形成されたシリコンＭＯＳＦＥＴが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７４７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、炭化珪素の熱酸化膜は、珪素の熱酸化膜よりも多くの炭素を含んでいる。そのため、炭化珪素の熱酸化膜は、珪素の熱酸化膜よりも絶縁破壊強度が弱い。したがって、炭化珪素基板および珪素基板の各々に対して、同じ形状のトレンチ構造を有するＭＯＳＦＥＴを形成し、ゲート電極に同じ電圧（たとえば２０Ｖ）を印加した場合、珪素からなるＭＯＳＦＥＴよりも炭化珪素からなるＭＯＳＦＥＴの方が、ゲート電流のリークが発生しやすい。
【０００６】
また炭化珪素基板を熱酸化して厚膜の熱酸化膜を形成するためには、珪素基板を熱酸化する場合よりも高温かつ長時間が必要となる。そのため、炭化珪素基板を熱酸化して厚膜の熱酸化膜を形成することは、珪素基板に厚膜の熱酸化膜を形成するよりも困難である。
【０００７】
さらに炭化珪素基板に不純物領域を形成する場合にはイオン注入が用いられる。そのため、イオン注入後に、炭化珪素基板を１８００℃程度の高温で活性化アニール処理を行う必要がある。仮に、炭化珪素基板上に熱酸化膜が形成されている場合には、当該熱酸化膜は活性化アニール処理において昇華してしまう。そのため、炭化珪素基板にフィールド酸化膜を形成する場合には、不純物領域を形成した後に堆積法によって形成されることが必要である。つまり、珪素基板で用いられているフィールド酸化膜の構造および製造方法を、炭化珪素基板に対して現実的に適用することができないため、炭化珪素半導体装置において絶縁破壊耐性を向上することが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、本発明の目的は、絶縁破壊耐性を向上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ことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る炭化珪素半導体装置は、炭化珪素基板と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、層間絶縁膜と、ゲート接続配線とを備えている。炭化珪素基板は主面を有する。炭化珪素基板は、第１導電型を有する第１不純物領域と、第１不純物領域上に設けられ、第１導電型と異なる第２導電型を有する第２不純物領域と、第１不純物領域から隔てられるように第２不純物領域上に設けられ、主面を構成し、かつ第１導電型を有する第３不純物領域とを含む。炭化珪素基板の主面にはトレンチが設けられている。トレンチは、第３不純物領域および第２不純物領域を貫通して第１不純物領域に至る側部と、第１不純物領域に位置する底部とにより形成されている。ゲート絶縁膜は、側部および主面により形成される角部と、底部と、側部とに接する。ゲート電極は、トレンチの内部においてゲート絶縁膜に接する。層間絶縁膜には、ゲート電極の一部が露出するように開口部が形成されている。ゲート接続配線は、開口部内に配置され、かつゲート電極に接する。断面視において、層間絶縁膜は、角部を覆うように第３不純物領域上からゲート電極上まで延在している。
【００１０】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は以下の工程を備えている。主面を有する炭化珪素基板が準備される。炭化珪素基板は、第１導電型を有する第１不純物領域と、第１不純物領域上に設けられ、第１導電型と異なる第２導電型を有する第２不純物領域と、第１不純物領域から隔てられるように第２不純物領域上に設けられ、主面を構成し、かつ第１導電型を有する第３不純物領域とを含む。炭化珪素基板の主面にはトレンチが設けられている。トレンチは、第３不純物領域および第２不純物領域を貫通して第１不純物領域に至る側部と、第１不純物領域に位置する底部とにより形成されている。側部および主面により形成される角部と、底部と、側部とに接するゲート絶縁膜が形成される。トレンチの内部においてゲート絶縁膜に接するゲート電極が形成される。ゲート電極の一部が露出するように開口部が形成された層間絶縁膜が形成される。開口部内に配置され、かつゲート電極に接するゲート接続配線が形成される。断面視において、層間絶縁膜は、角部を覆うように第３不純物領域上からゲート電極上まで延在している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、絶縁破壊耐性を向上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ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の構成を概略的に示す断面模式図であり、図３の領域Ｉ−Ｉにおける部分断面模式図である。
【図２】図３の領域ＩＩ−ＩＩにおける部分断面模式図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素基板の構成を概略的に示す部分平面模式図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素基板の構成を概略的に示す部分斜視模式図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の第１の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の第２の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図７】炭化珪素半導体装置が有するトレンチの側部の微細構造を概略的に示す部分断面模式図である。
【図８】ポリタイプ４Ｈの六方晶における（０００−１）面の結晶構造を示す図である。
【図９】図８の線ＸＸＶ−ＸＸＶに沿う（１１−２０）面の結晶構造を示す図である。
【図１０】図７の複合面の表面近傍における結晶構造を（１１−２０）面内において示す図である。
【図１１】図７の複合面を（０１−１０）面から見た図である。
【図１２】巨視的に見たチャネル面および（０００−１）面の間の角度と、チャネル移動度との関係の一例を、熱エッチングが行われた場合と行われなかった場合との各々について示すグラフ図である。
【図１３】チャネル方向および＜０−１１−２＞方向の間の角度と、チャネル移動度との関係の一例を示すグラフ図である。
【図１４】図７の変形例を示す図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。
【図１６】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図１７】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第２の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第３の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第４の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２０】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第５の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２１】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第６の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２２】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第７の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２３】図２２の領域ＸＸＩＩＩの拡大図である。
【図２４】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第８の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２５】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第９の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２６】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１０の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２７】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の変形例の第１の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２８】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の変形例の第２の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【図２９】本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の変形例の第３の工程を概略的に示す部分断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本願発明の実施形態の説明］
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。また、本明細書中の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示している。また結晶学上の指数が負であることは、通常、”−”（バー）を数字の上に付すことによって表現されるが、本明細書中では数字の前に負の符号を付している。
【００１４】
（１）実施の形態に係る炭化珪素半導体装置１は、炭化珪素基板１０と、ゲート絶縁膜２０と、ゲート電極３０と、層間絶縁膜４０ａと、ゲート接続配線３２とを備えている。炭化珪素基板１０は主面１０ａを有する。炭化珪素基板１０は、第１導電型を有する第１不純物領域１３と、第１不純物領域１３上に設けられ、第１導電型と異なる第２導電型を有する第２不純物領域１４と、第１不純物領域１３から隔てられるように第２不純物領域１４上に設けられ、主面１０ａを構成し、かつ第１導電型を有する第３不純物領域１５とを含む。炭化珪素基板１０の主面１０ａにはトレンチ１７が設けられている。トレンチ１７は、第３不純物領域１５および第２不純物領域１４を貫通して第１不純物領域１３に至る側部１７ａと、第１不純物領域１３に位置する底部１７ｂとにより形成されている。ゲート絶縁膜２０は、側部１７ａおよび主面１０ａにより形成される角部１７ｃと、底部１７ｂと、側部１７ａとに接する。ゲート電極３０は、トレンチ１７の内部においてゲート絶縁膜２０に接する。層間絶縁膜４０ａには、ゲート電極３０の一部が露出するように開口部４０ａ１が形成されている。ゲート接続配線３２は、開口部内に配置され、かつゲート電極３０に接する。断面視において、層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うように第３不純物領域１５上からゲート電極３０上まで延在している。
【００１５】
上記（１）に係る炭化珪素半導体装置１によれば、断面視において、層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うように第３不純物領域１５上からゲート電極３０上まで延在している。これにより、角部１７ｃ上の絶縁膜が破壊されることを効果的に抑制することができる。結果として、炭化珪素半導体装置１の絶縁破壊耐性を向上することができる。
【００１６】
（２）上記（１）に係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、ゲート接続配線３２を構成する材料の融点は１０００℃以上である。これにより、ゲート接続配線３２が、たとえば合金化アニール工程において１０００℃以上に加熱される場合においても、ゲート接続配線３２が融解することを抑制することができる。
【００１７】
（３）上記（２）に係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、材料は、Ｗ、Ｎｉ、ＷＳｉおよびポリシリコンからなる群より選択される少なくとも一種の材料を含む。これにより、ゲート接続配線３２が融解することを効果的に抑制することができる。
【００１８】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、層間絶縁膜４０の炭素濃度は、ゲート絶縁膜の炭素濃度よりも小さい。これにより、絶縁膜の絶縁性が向上し、リーク電流を低減できる。
【００１９】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、ゲート接続配線３２、ゲート電極３０および層間絶縁膜４０ａの各々に接するバリア層３２ｃを含む。これにより、アルミニウムが層間絶縁膜４０ａに拡散することで、炭化珪素半導体装置１の絶縁性能が劣化することを抑制することができる。
【００２０】
（６）上記（５）に係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、バリア層３２ｃは、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む。これにより、層間絶縁膜４０ａおよびゲート接続配線３２の間の密着性を向上させることができる。
【００２１】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、ゲート接続配線３２に接するゲートパッド３３をさらに備える。これにより、ゲート接続配線３２に対して効果的に電圧を印加することができる。
【００２２】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、トレンチの側部１７ａは、面方位｛０−３３−８｝を有する第１の面Ｓ１を含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗を低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００２３】
（９）上記（８）に係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、トレンチの側部１７ａは、第１の面Ｓ１を微視的に含み、側部１７ａはさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する第２の面Ｓ２を微視的に含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００２４】
（１０）上記（９）に係る炭化珪素半導体装置１において好ましくは、トレンチの側部１７ａの第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面ＳＲを含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００２５】
（１１）上記（１０）に係る炭化珪素半導体装置において好ましくは、トレンチの側部１７ａは、｛０００−１｝面に対して、巨視的に６２°±１０°のオフ角を有する。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００２６】
（１２）実施の形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は以下の工程を備えている。主面１０ａを有する炭化珪素基板１０が準備される。炭化珪素基板１０は、第１導電型を有する第１不純物領域１３と、第１不純物領域１３上に設けられ、第１導電型と異なる第２導電型を有する第２不純物領域１４と、第１不純物領域１３から隔てられるように第２不純物領域１４上に設けられ、主面１０ａを構成し、かつ第１導電型を有する第３不純物領域１５とを含む。炭化珪素基板１０の主面１０ａにはトレンチ１７が設けられている。トレンチ１７は、第３不純物領域１５および第２不純物領域１４を貫通して第１不純物領域１３に至る側部１７ａと、第１不純物領域１３に位置する底部１７ｂとにより形成されている。側部１７ａおよび主面１０ａにより形成される角部１７ｃと、底部１７ｂと、側部１７ａとに接するゲート絶縁膜２０が形成される。トレンチ１７の内部においてゲート絶縁膜２０に接するゲート電極３０が形成される。ゲート電極３０の一部が露出するように開口部４０ａ１が形成された層間絶縁膜４０ａが形成される。開口部４０ａ１内に配置され、かつゲート電極３０に接するゲート接続配線３２が形成される。断面視において、層間絶縁膜４０は、角部１７ｃを覆うように第３不純物領域１５上からゲート電極３０上まで延在している。
【００２７】
上記（１２）に係る炭化珪素半導体装置１の製造方法によれば、断面視において、層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うように第３不純物領域１５上からゲート電極３０上まで延在している。これにより、角部１７ｃ上の絶縁膜が破壊されることを効果的に抑制することができる。結果として、炭化珪素半導体装置１の絶縁破壊耐性を向上することができる。
【００２８】
（１３）上記（１２）に係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、ゲート絶縁膜２０は、トレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０を熱酸化することにより形成される。これにより、優れた絶縁性能を有するゲート絶縁膜２０を形成することができる。
【００２９】
（１４）上記（１２）または（１３）に係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、層間絶縁膜４０は、化学気相成長法により形成される。これにより、熱酸化で絶縁膜を形成する場合と比較して、厚膜の層間絶縁膜４０を短時間で成長させることができる。
【００３０】
（１５）上記（１２）〜（１４）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、トレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０の主面１０ａに接する絶縁膜４３を形成する工程をさらに備える。ゲート絶縁膜２０を形成する工程では、絶縁膜４３が主面１０ａに形成された状態で、トレンチ１７の側部１７ａおよび底部１７ｂが熱酸化される。これにより、角部１７ｃ上の絶縁膜の厚みを増加させることで、炭化珪素半導体装置１の絶縁破壊耐性を向上することができる。
【００３１】
（１６）上記（１２）〜（１５）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、ゲート接続配線３２を形成する工程は、ゲート電極３０および層間絶縁膜４０の各々に接するバリア層３２ｃを形成する工程を含む。これにより、アルミニウムが層間絶縁膜４０ａに拡散することで、炭化珪素半導体装置１の絶縁性能が劣化することを抑制することができる。
【００３２】
（１７）上記（１６）に係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、バリア層３２ｃは、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む。これにより、層間絶縁膜４０ａおよびゲート接続配線３２の間の密着性を向上させることができる。
【００３３】
（１８）上記（１２）〜（１７）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、ゲート接続配線３２に接するゲートパッド３３を形成する工程をさらに備える。これにより、ゲート接続配線３２に対して効果的に電圧を印加することができる。
【００３４】
（１９）上記（１２）〜（１８）のいずれかに係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａは、面方位｛０−３３−８｝を有する第１の面Ｓ１を含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗を低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００３５】
（２０）上記（１９）に係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａは、第１の面Ｓ１を微視的に含み、側部１７ａはさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する第２の面Ｓ２を微視的に含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００３６】
（２１）上記（２０）に係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａの第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面ＳＲを含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００３７】
（２２）上記（２１）に係る炭化珪素半導体装置１の製造方法において好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａは、｛０００−１｝面に対して、巨視的に６２°±１０°のオフ角を有する。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【００３８】
［本願発明の実施形態の詳細］
まず、本発明の一実施の形態に係る炭化珪素半導体装置１の構成について説明する。
【００３９】
図１〜図４を参照して、本実施の形態の炭化珪素半導体装置としてのＭＯＳＦＥＴ１は、炭化珪素基板１０と、ゲート絶縁膜２０と、ゲート電極３０と、層間絶縁膜４０と、ゲート接続配線３２と、ソース電極６０と、ソース配線層６５と、ドレイン電極７０、下部パッド電極８０とを主に有する。
【００４０】
炭化珪素基板１０は、第１の主面１０ａと、第１の主面１０ａと反対側の第２の主面１０ｂとを有する。炭化珪素基板１０は、炭化珪素単結晶基板１１と、炭化珪素単結晶基板１１上に設けられた炭化珪素エピタキシャル層１２とを含む。炭化珪素単結晶基板１１は、たとえばポリタイプ４Ｈの六方晶の結晶構造を有する。炭化珪素単結晶基板１１は、たとえば窒素などの不純物を含んでおりｎ型（第１導電型）を有する。
【００４１】
炭化珪素基板１０の炭化珪素エピタキシャル層１２は、ドリフト領域１３と、ボディ領域１４と、ソース領域１５と、コンタクト領域１６と、電界緩和領域１８とを主に含んでいる。
【００４２】
ドリフト領域１３（第１不純物領域）は、たとえば窒素などのドナー不純物を含んでおりｎ型を有する。ドリフト領域１３の不純物濃度は、炭化珪素単結晶基板１１の不純物濃度よりも低い。ドリフト領域１３の不純物濃度は、たとえば１×１０15ｃｍ-3以上５×１０16ｃｍ-3以下である。ドリフト領域１３の厚みは、たとえば１５μｍ程度である。
【００４３】
ボディ領域１４（第２不純物領域）は、たとえばアルミニウムなどのアクセプタ―不純物を含んでおり、ｎ型とは異なるｐ型（第２導電型）を有する。ボディ領域１４は、ドリフト領域１３上に接して設けられている。ボディ領域１４の不純物濃度は、たとえば１×１０17ｃｍ-3以上５×１０18ｃｍ-3以下である。
【００４４】
ソース領域１５（第３不純物領域）は、たとえばリンなどのドナー不純物を含んでおり、ｎ型を有する。ソース領域１５は、ボディ領域１４によってドリフト領域１３から隔てられるようにボディ領域１４上に設けられている。コンタクト領域１６は、たとえばアルミニウムなどのアクセプタ不純物を含んでおり、ｐ型を有する。コンタクト領域１６はソース領域１５と接しており、ソース電極６０とボディ領域１４とを繋いでいる。ソース領域１５およびコンタクト領域１６は、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａを構成している。
【００４５】
図３および図４を参照して、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａにはトレンチ１７が設けられている。トレンチ１７は、ソース領域１５およびボディ領域１４を貫通してドリフト領域１３に至る側部１７ａと、ドリフト領域１３に位置する底部１７ｂとにより形成されている。言い換えれば、ドリフト領域１３、ボディ領域１４およびソース領域１５の各々は、トレンチ１７の側部１７ａに接している。ドリフト領域１３は、トレンチ１７の底部１７ｂに接している。トレンチ１７の側部１７ａは底部１７ｂと連接している。
【００４６】
トレンチ１７の底部１７ｂは、平面視（炭化珪素基板１０の第２の主面１０ｂの法線方向に沿って見た視野）において、好ましくは多角形の形状を有しており、たとえば六角形の形状を有している。トレンチ１７は、平面視において、たとえばコンタクト領域１６を部分的に取り囲むように複数形成されていてもよい。トレンチ１７は、コンタクト領域１６を挟むように複数設けられていてもよい。本実施の形態に係るトレンチ１７は、六角形のコンタクト領域１６の各辺に対向するように６個のトレンチが設けられている。言い換えれば、コンタクト領域１６は、６つのトレンチ１７に取り囲まれるように配置されている。トレンチ１７は、平面視において、２つのコンタクト領域１６に挟まれるように設けられていてもよい。トレンチ１７の側部１７ａはボディ領域１４上において、ＭＯＳＦＥＴ１のチャネル面ＣＨ（図１参照）を含む。平面視において、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａとトレンチ１７の側部１７ａとにより形成される角部１７ｃは、多角形の形状を有しており、好ましくは六角形の形状を有している。当該角部１７ｃは、六角形の辺上の位置であってもよいし、六角形の頂点上の位置であってもよい。
【００４７】
トレンチ１７の側部１７ａは炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａに対して傾斜しており、これによりトレンチ１７は開口に向かってテーパ状に拡がっている。炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａは、たとえば｛０００−１｝面であり、好ましくは（０００−１）面である。トレンチ１７の側部１７ａの面方位は、｛０００１｝面に対して５０°以上７０°以下傾斜していることが好ましく、（０００−１）面に対して５０°以上７０°以下傾斜していることがより好ましい。好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａは、底部１７ｂに対して５０°以上７０°以下程度傾斜している。好ましくは、側部１７ａは、特にボディ領域１４に接する部分において、所定の結晶面（特殊面とも称する）を有する。特殊面の詳細については後述する。トレンチ１７の底部１７ｂは、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａおよび第２の主面１０ｂの各々とほぼ平行である。
【００４８】
再び図１および図２を参照して、電界緩和領域１８は、たとえばアルミニウムなどのアクセプタ不純物を含んでおりｐ型を有する。電界緩和領域１８は、ドリフト領域１３に囲まれるようボディ領域１４と炭化珪素基板１０の第２の主面１０ｂとの間に設けられている。電界緩和領域１８は、炭化珪素基板１０の第２の主面１０ｂの法線方向において、トレンチ１７の底部１７ｂよりも第２の主面１０ｂ側に設けられている。電界緩和領域１８は、ボディ領域１４からたとえば１μｍ以上５μｍ以下離れている。電界緩和領域１８のドース量は、たとえば１×１０12ｃｍ-2以上１×１０15ｃｍ-2以下であり、好ましくは１×１０13ｃｍ-2以上５×１０13ｃｍ-2以下ある。
【００４９】
ゲート絶縁膜２０は、トレンチ１７の側部１７ａおよび炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａにより形成される角部１７ｃと、トレンチ１７の底部１７ｂと、トレンチ１７の側部１７ａと、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａとに接するように設けられている。ゲート絶縁膜２０は、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａおよびトレンチ１７の側部１７ａの各々においてソース領域１５と接しており、トレンチ１７の側部１７ａにおいてボディ領域１４と接しており、かつトレンチの側部１７ａおよび底部１７ｂの各々においてドリフト領域１３と接している。ゲート絶縁膜２０は、たとえば二酸化珪素からなる。
【００５０】
ゲート電極３０は、トレンチ１７の内部においてゲート絶縁膜２０に接する。具体的には、ゲート電極３０は、ゲート絶縁膜２０を介してソース領域１５、ボディ領域１４およびドリフト領域１３の各々に対向するように設けられている。ゲート電極３０は、たとえば不純物がドープされたポリシリコンを含む材料により構成される。
【００５１】
図１および図２を参照して、層間絶縁膜４０は、第１の層間絶縁膜４０ａと、第１の層間絶縁膜４０ａ上に設けられた第２の層間絶縁膜４０ｂとを含む。断面視において、第１の層間絶縁膜４０ａは、トレンチ１７の側部１７ａおよび炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａにより形成された角部１７ｃを覆うように、ソース領域１５上からゲート電極３０上まで延在して設けられている。第１の層間絶縁膜４０ａはゲート電極３０の上面３０ａの一部と接し、かつ角部１７ｃ上においてゲート絶縁膜２０と接している。図２を参照して、第１の層間絶縁膜４０ａは、ソース領域１５を跨ぐように、隣り合う２つのトレンチ１７、１７の一方のトレンチ１７内に設けられた一方のゲート電極３０の上面から他方のトレンチ１７内に設けられた他方のゲート電極３０の上面にまで延在するように設けられている。
【００５２】
第１の層間絶縁膜４０ａには、ゲート電極３０の上面の中央部分が露出するように開口部４０ａ１が形成されている。断面視（炭化珪素基板１０の第２の主面１０ｂに平行な方向に沿って見た視野）において、開口部４０ａ１の幅Ｗ１、Ｗ３は、ゲート電極３０の上面３０ａの幅Ｗ２、Ｗ４よりも小さい。開口部４０ａ１の幅Ｗ１、Ｗ３は、たとえば０．５μｍ以上３．０μｍ以下である。ゲート電極３０の上面３０ａの幅Ｗ２、Ｗ４は、たとえば１．０μｍ以上５．０μｍ以下である。第１の層間絶縁膜４０ａおよび第２の層間絶縁膜４０ｂの各々は、たとえば二酸化珪素を含む材料からなる。第１の層間絶縁膜４０ａおよび第２の層間絶縁膜４０ｂの少なくとも一方は、ＳｉＯＮまたはＳｉＮを含む材料であってもよい。好ましくは、第１の層間絶縁膜４０ａの炭素濃度は、ゲート絶縁膜の炭素濃度よりも小さい。第１の層間絶縁膜４０ａの厚みＨは、たとえば０．１μｍ以上２μｍ以下程度であり、好ましくは０．３μｍ以上３．０μｍ以下程度である。
【００５３】
ゲート接続配線３２は、層間絶縁膜４０に形成された開口部４０ａ１内に配置され、かつゲート電極３０に接している。ゲート電極３０およびゲート接続配線３２の境界面３０ａに沿った方向におけるゲート接続配線３２の幅Ｗ１は、ゲート電極３０の幅Ｗ２よりも小さい。ゲート接続配線３２は、第１ゲート接続配線部３２ａと、第２ゲート接続配線部３２ｂとを含む。第１ゲート接続配線部３２ａは、ゲート電極３０と接しており、層間絶縁膜４０に形成された開口部４０ａ１内に配置されている。第２ゲート接続配線部３２ｂは、第１ゲート接続配線部３２ａ上に接して設けられており、第１ゲート接続配線部３２ａの幅Ｗ１よりも大きい幅を有する。好ましくは、ゲート接続配線３２を構成する材料の融点は１０００℃以上である。具体的には、ゲート接続配線３２を構成する材料は、Ｗ（タングステン）、Ｎｉ（ニッケル）、ＷＳｉ（タングステンシリサイド）およびポリシリコンからなる群より選択される少なくとも一種の材料を含む。
【００５４】
層間絶縁膜４０およびゲート絶縁膜２０には、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａにおいてコンタクト領域１６およびソース領域１５の一部が露出するように開口部４０ａ２が形成されている。ソース電極６０は、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａにおいてソース領域１５およびコンタクト領域１６の各々に接している。ソース配線層６５はソース電極６０上に接して設けられ、ソース電極６０と電気的に接続されている。ソース配線層６５は、たとえばアルミニウムを含む層である。層間絶縁膜４０はゲート電極３０とソース電極６０との間を絶縁している。
【００５５】
図５を参照して、ゲート接続配線３２は、ゲート電極３０および層間絶縁膜４０の各々に接するバリア層３２ｃを含んでいてもよい。バリア層３２ｃは、たとえば、第１の層間絶縁膜４０ａの上面と、第１の層間絶縁膜４０ａに形成された開口部４０ａ１を形成する壁面とに接し、かつゲート電極３０の上面３０ａに接している。好ましくは、バリア層３２ｃは、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む。
【００５６】
図６を参照して、ＭＯＳＦＥＴ１は、さらにゲートパッド３３を有していてもよい。ゲートパッド３３は、ゲート接続配線３２上に接して設けられ、ゲート電極３０に対して電圧を印加可能に構成されている。ゲート接続配線３２上に設けられた層間絶縁膜４１には開口部が設けられ、当該開口部を通してゲートパッド３３はゲート接続配線３２と電気的に接続されている。ゲートパッド３３は、たとえばＡｌＳｉＣｕを含む材料からなる。ゲート接続配線３２の第２ゲート接続配線部３２ｂは、第１の層間絶縁膜４０ａと層間絶縁膜４１とに挟まれて配置されている。
（特殊面）
上述したトレンチ１７の側部１７ａは、特にボディ領域１４上の部分において、特殊面を有する。特殊面を有する側部１７ａは、図７に示すように、面方位｛０−３３−８｝を有する面Ｓ１（第１の面）を含む。言い換えれば、トレンチ１７の側部１７ａ上においてボディ領域１４には、面Ｓ１を含む表面が設けられている。面Ｓ１は好ましくは面方位（０−３３−８）を有する。
【００５７】
より好ましくは、側部１７ａは面Ｓ１を微視的に含み、側部１７ａはさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する面Ｓ２（第２の面）を微視的に含む。ここで「微視的」とは、原子間隔の２倍程度の寸法を少なくとも考慮する程度に詳細に、ということを意味する。このように微視的な構造の観察方法としては、たとえばＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いることができる。面Ｓ２は好ましくは面方位（０−１１−１）を有する。
【００５８】
好ましくは、側部１７ａの面Ｓ１および面Ｓ２は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面ＳＲを構成している。すなわち複合面ＳＲは、面Ｓ１およびＳ２が周期的に繰り返されることによって構成されている。このような周期的構造は、たとえば、ＴＥＭまたはＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）により観察し得る。この場合、複合面ＳＲは｛０００−１｝面に対して巨視的に６２°のオフ角を有する。ここで「巨視的」とは、原子間隔程度の寸法を有する微細構造を無視することを意味する。このように巨視的なオフ角の測定としては、たとえば、一般的なＸ線回折を用いた方法を用い得る。好ましくは、複合面ＳＲは面方位（０−１１−２）を有する。この場合、複合面ＳＲは（０００−１）面に対して巨視的に６２°のオフ角を有する。
【００５９】
好ましくは、チャネル面上においてキャリアが流れる方向（すなわちＭＯＳＦＥＴの厚さ方向（図１などにおける縦方向））であるチャネル方向ＣＤは、上述した周期的繰り返しが行われる方向に沿っている。
【００６０】
次に複合面ＳＲの詳細な構造について説明する。
一般に、ポリタイプ４Ｈの炭化珪素単結晶を（０００−１）面から見ると、図８に示すように、Ｓｉ原子（またはＣ原子）は、Ａ層の原子（図中の実線）と、この下に位置するＢ層の原子（図中の破線）と、この下に位置するＣ層の原子（図中の一点鎖線）と、この下に位置するＢ層の原子（図示せず）とが繰り返し設けられている。つまり４つの層ＡＢＣＢを１周期としてＡＢＣＢＡＢＣＢＡＢＣＢ・・・のような周期的な積層構造が設けられている。
【００６１】
図９に示すように、（１１−２０）面（図８の線ＩＸ−ＩＸの断面）において、上述した１周期を構成する４つの層ＡＢＣＢの各層の原子は、（０−１１−２）面に完全に沿うようには配列されていない。図９においてはＢ層の原子の位置を通るように（０−１１−２）面が示されており、この場合、Ａ層およびＣ層の各々の原子は（０−１１−２）面からずれていることがわかる。このため、炭化珪素単結晶の表面の巨視的な面方位、すなわち原子レベルの構造を無視した場合の面方位が（０−１１−２）に限定されたとしても、この表面は、微視的には様々な構造をとり得る。
【００６２】
図１０に示すように、複合面ＳＲは、面方位（０−３３−８）を有する面Ｓ１と、面Ｓ１につながりかつ面Ｓ１の面方位と異なる面方位を有する面Ｓ２とが交互に設けられることによって構成されている。面Ｓ１および面Ｓ２の各々の長さは、Ｓｉ原子（またはＣ原子）の原子間隔の２倍である。なお面Ｓ１および面Ｓ２が平均化された面は、（０−１１−２）面（図９）に対応する。
【００６３】
図１１に示すように、複合面ＳＲを（０１−１０）面から見て単結晶構造は、部分的に見て立方晶と等価な構造（面Ｓ１の部分）を周期的に含んでいる。具体的には複合面ＳＲは、上述した立方晶と等価な構造における面方位（００１）を有する面Ｓ１と、面Ｓ１につながりかつ面Ｓ１の面方位と異なる面方位を有する面Ｓ２とが交互に設けられることによって構成されている。このように、立方晶と等価な構造における面方位（００１）を有する面（図７においては面Ｓ１）と、この面につながりかつこの面方位と異なる面方位を有する面（図７においては面Ｓ２）とによって表面を構成することは４Ｈ以外のポリタイプにおいても可能である。ポリタイプは、たとえば６Ｈまたは１５Ｒであってもよい。
【００６４】
次に図１２を参照して、側部１７ａの結晶面と、チャネル面の移動度ＭＢとの関係について説明する。図１２のグラフにおいて、横軸は、チャネル面を有する側部１７ａの巨視的な面方位と（０００−１）面とのなす角度Ｄ１を示し、縦軸は移動度ＭＢを示す。プロット群ＣＭは側部１７ａが熱エッチングによる特殊面として仕上げられた場合に対応し、プロット群ＭＣはそのような熱エッチングがなされない場合に対応する。
【００６５】
プロット群ＭＣにおける移動度ＭＢは、チャネル面の表面の巨視的な面方位が（０−３３−８）のときに最大となった。この理由は、熱エッチングが行われない場合、すなわち、チャネル表面の微視的な構造が特に制御されない場合においては、巨視的な面方位が（０−３３−８）とされることによって、微視的な面方位（０−３３−８）、つまり原子レベルまで考慮した場合の面方位（０−３３−８）が形成される割合が確率的に高くなったためと考えられる。
【００６６】
一方、プロット群ＣＭにおける移動度ＭＢは、チャネル面の表面の巨視的な面方位が（０−１１−２）のとき（矢印ＥＸ）に最大となった。この理由は、図１０および図１１に示すように、面方位（０−３３−８）を有する多数の面Ｓ１が面Ｓ２を介して規則正しく稠密に配置されることで、チャネル面の表面において微視的な面方位（０−３３−８）が占める割合が高くなったためと考えられる。
【００６７】
なお移動度ＭＢは複合面ＳＲ上において方位依存性を有する。図１３に示すグラフにおいて、横軸はチャネル方向と＜０−１１−２＞方向との間の角度Ｄ２を示し、縦軸はチャネル面の移動度ＭＢ（任意単位）を示す。破線はグラフを見やすくするために補助的に付してある。このグラフから、チャネル移動度ＭＢを大きくするには、チャネル方向ＣＤ（図７）が有する角度Ｄ２は、０°以上６０°以下であることが好ましく、ほぼ０°であることがより好ましいことがわかった。
【００６８】
図１４に示すように、側部１７ａは複合面ＳＲに加えてさらに面Ｓ３（第３の面）を含んでもよい。より具体的には、面Ｓ３および複合面ＳＲが周期的に繰り返されることによって構成された複合面ＳＱを側部１７ａが含んでもよい。この場合、側部１７ａの｛０００−１｝面に対するオフ角は、理想的な複合面ＳＲのオフ角である６２°からずれる。このずれは小さいことが好ましく、±１０°の範囲内であることが好ましい。このような角度範囲に含まれる表面としては、たとえば、巨視的な面方位が{０−３３−８}面となる表面がある。より好ましくは、側部１７ａの（０００−１）面に対するオフ角は、理想的な複合面ＳＲのオフ角である６２°からずれる。このずれは小さいことが好ましく、±１０°の範囲内であることが好ましい。このような角度範囲に含まれる表面としては、たとえば、巨視的な面方位が（０−３３−８）面となる表面がある。
【００６９】
このような周期的構造は、たとえば、ＴＥＭまたはＡＦＭにより観察し得る。
次に、本実施の形態に係る炭化珪素半導体装置であるＭＯＳＦＥＴ１（図１）の製造方法について図１５を参照して説明する。
【００７０】
まず、炭化珪素基板準備工程（Ｓ１０：図１５）が実施される。図１６を参照して、ドリフト領域１３（図１）の一部となる下部ドリフト層１２ａが炭化珪素単結晶基板１１上に形成される。具体的には、エピタキシャル成長によって炭化珪素単結晶基板１１上にｎ型を有する下部ドリフト層１２ａが形成される。エピタキシャル成長は、たとえば原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ4）とプロパン（Ｃ3Ｈ8）との混合ガスを用い、キャリアガスとしてたとえば水素ガス（Ｈ2）を用いたＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により行うことができる。エピタキシャル成長の際、不純物として、たとえば窒素（Ｎ）やリン（Ｐ）を導入することが好ましい。
【００７１】
図１６に示すように、下部ドリフト層１２ａの一部の上に、ｐ型を有する電界緩和領域１８が形成される。具体的には、下部ドリフト層１２ａ上において注入マスク（図示せず）が形成された後、当該注入マスクを用いてアクセプタイオン（ｐ型を付与するための不純物イオン）が下部ドリフト層１２ａに対してイオン注入される。
【００７２】
図１７に示すように、電界緩和領域１８が形成された後に下部ドリフト層１２ａ上に、ｎ型を有する上部ドリフト層１２ｂが形成される。これにより電界緩和領域１８は、下部ドリフト層１２ａおよび上部ドリフト層１２ｂによって構成されるドリフト領域１３に埋め込まれる。上部ドリフト層１２ｂは下部ドリフト層１２ａの形成方法と同様の方法によって形成され得る。
【００７３】
次に、イオン注入工程（Ｓ２０：図１５）が実施される。図１８に示すように、ドリフト領域１３上にボディ領域１４が形成され、ボディ領域１４上にソース領域１５およびコンタクト領域１６が形成される。ボディ領域１４、ソース領域１５およびコンタクト領域１６の各々の形成は、たとえばドリフト領域１３に対するイオン注入により行い得る。ボディ領域１４およびコンタクト領域１６を形成するためのイオン注入においては、たとえばアルミニウム（Ａｌ）などの、ｐ型を付与するための不純物がイオン注入される。またソース領域１５を形成するためのイオン注入においては、たとえばリン（Ｐ）などの、ｎ型を付与するための不純物がイオン注入される。なおイオン注入の代わり、不純物の添加をともなうエピタキシャル成長によりボディ領域１４、ソース領域１５およびコンタクト領域１６が形成されてもよい。
【００７４】
次に、炭化珪素基板１０にイオン注入された不純物を活性化するため熱処理（活性化アニール）が実施される。活性化アニールの温度は、好ましくは１５００℃以上１９００℃以下であり、たとえば１７００℃程度である。活性化アニールの時間は、たとえば３０分程度である。活性化アニールの雰囲気は、好ましくは不活性ガス雰囲気であり、たとえばＡｒ雰囲気である。
【００７５】
次に、トレンチ形成工程（Ｓ３０：図１５）が実施される。図１９を参照して、ソース領域１５およびコンタクト領域１６から構成される第１の主面１０ａ上に、開口部を有するマスク層９０が形成される。マスク層９０として、たとえばシリコン酸化膜などを用いることができる。開口部はトレンチ１７（図１）の位置に対応して形成される。
【００７６】
図１９に示すように、マスク層９０の開口部において、ソース領域１５と、ボディ領域１４と、ドリフト領域１３の一部とがエッチングにより除去される。エッチングの方法としては、たとえば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、特に誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥを用いることができる。具体的には、たとえば反応ガスとしてＳＦ6またはＳＦ6とＯ2との混合ガスを用いたＩＣＰ−ＲＩＥを用いることができる。このようなエッチングにより、トレンチ１７（図１）が形成されるべき領域に、第１の主面１０ａに対してほぼ垂直な側部１７ａと、側部１７ａと連接し、かつ第１の主面１０ａとほぼ平行な底部１７ｂとを有する凹部ＴＱが形成される。
【００７７】
次に、凹部ＴＱにおいて熱エッチングが行われる。熱エッチングは、たとえば、少なくとも１種類以上のハロゲン原子を有する反応性ガスを含む雰囲気中での加熱によって行い得る。少なくとも１種類以上のハロゲン原子は、塩素（Ｃｌ）原子およびフッ素（Ｆ）原子の少なくともいずれかを含む。この雰囲気は、たとえば、Ｃｌ2、ＢＣＬ3、ＳＦ6、またはＣＦ4である。たとえば、塩素ガスと酸素ガスとの混合ガスを反応ガスとして用い、熱処理温度を、たとえば７００℃以上１０００℃以下として、熱エッチングが行われる。
【００７８】
なお、反応ガスは、上述した塩素ガスと酸素ガスとに加えて、キャリアガスを含んでいてもよい。キャリアガスとしては、たとえば窒素（Ｎ2）ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどを用いることができる。上述のように熱処理温度を７００℃以上１０００℃以下とした場合、ＳｉＣのエッチング速度はたとえば約７０μｍ／時になる。また、熱エッチングの際に、酸化珪素から作られたマスク層９０は、ＳｉＣに対する選択比が極めて大きいので、ＳｉＣのエッチング中に実質的にエッチングされない。
【００７９】
図２０に示すように、上記の熱エッチングにより、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａにトレンチ１７が形成される。トレンチ１７は、ソース領域１５およびボディ領域１４を貫通してドリフト領域１３に至る側部１７ａと、ドリフト領域１３上に位置する底部１７ｂとを有する。側部１７ａおよび底部１７ｂの各々は電界緩和領域１８から離れている。ソース領域１５、ボディ領域１４およびドリフト領域１３の各々が熱エッチングされてトレンチ１７の側部１７ａを形成する際、マスク層９０は実質的にエッチングされないので、マスク層９０は、第１の主面１０ａ上からトレンチ１７の側部１７ａ上に張り出すように残される。次にマスク層９０がエッチングなど任意の方法により除去される（図２１参照）。
【００８０】
好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａは底部１７ｂに対して傾斜しており、底部１７ｂに対する側部１７ａの角度は、たとえば５０°以上７０°以下である。好ましくは、トレンチ１７の形成時、側部１７ａ上、特にボディ領域１４上において、上述の特殊面が自己形成される。具体的には、トレンチ１７の側部１７ａは、面方位｛０−３３−８｝を有する第１の面Ｓ１を含む。好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａは、第１の面Ｓ１を微視的に含み、側部１７ａはさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する第２の面Ｓ２を微視的に含む。より好ましくは、トレンチ１７の側部１７ａの第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面ＳＲを含む。トレンチ１７の側部１７ａは、｛０００−１｝面に対して、巨視的に６２°±１０°のオフ角を有する。
【００８１】
以上により、第１の主面１０ａと第１の主面１０ａと反対の第２の主面１０ｂとを有し、第１の主面１０ａにトレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０が準備される。炭化珪素基板１０は、ｎ型を有するドリフト領域１３（第１不純物領域）と、ドリフト領域１３上に設けられ、ｐ型を有するボディ領域１４と、ドリフト領域１３から隔てられるようにボディ領域１４上に設けられ、第１の主面１０ａを構成し、かつｎ型を有するソース領域１５とを含む。
【００８２】
次に、ゲート絶縁膜形成工程（Ｓ４０：図１５）が実施される。好ましくは、ゲート絶縁膜２０は、トレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０を熱酸化することにより形成される。具体的には、トレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０は、酸素を含む雰囲気中においてたとえば１３００℃程度で加熱されることにより、ゲート絶縁膜２０が形成される。図２２に示すように、トレンチ１７の側部１７ａおよび底部１７ｂと、第１の主面１０ａとを覆うようにゲート絶縁膜２０が形成される。ゲート絶縁膜２０は、トレンチ１７の側部１７ａおよび炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａにより形成される角部１７ｃを覆うように形成される。
【００８３】
図２３に示すように、角部１７ｃ付近のゲート絶縁膜２０の厚みｄ１は、第１の主面１０ａ上のゲート絶縁膜２０の厚みｄ２およびトレンチ１７の側部１７ａ上のゲート絶縁膜２０の厚みｄ３よりも小さく形成される。そのため、角部１７ｃ付近のゲート絶縁膜２０は絶縁破壊されやすくなる。
【００８４】
炭化珪素基板１０を熱酸化した後に、一酸化窒素（ＮＯ）ガス雰囲気中において炭化珪素基板１０に対して熱処理（ＮＯアニール）が行われてもよい。ＮＯアニールにおいて、炭化珪素基板１０が、温度１１００℃以上１３００℃以下の条件下で１時間程度保持される。これにより、ゲート絶縁膜２０とボディ領域１４との界面領域に窒素原子が導入される。その結果、界面領域における界面準位の形成が抑制されることで、チャネル移動度を向上させることができる。なお、このような窒素原子の導入が可能であれば、ＮＯガス以外のガスが雰囲気ガスとして用いられてもよい。ＮＯアニールの後にさらに、雰囲気ガスとしてアルゴン（Ａｒ）を用いるＡｒアニールが行われてもよい。Ａｒアニールの加熱温度は、上記ＮＯアニールの加熱温度と同じか、あるいは高く、ゲート絶縁膜２０の融点よりも低いことが好ましい。この加熱温度が保持される時間は、たとえば１時間程度である。これにより、ゲート絶縁膜２０とボディ領域１４との界面領域における界面準位の形成がさらに抑制される。なお、雰囲気ガスとして、Ａｒガスに代えて窒素ガスなどの他の不活性ガスが用いられてもよい。
【００８５】
次に、ゲート電極形成工程（Ｓ５０：図１５）が実施される。図２４に示すように、トレンチ１７の内部においてゲート絶縁膜２０に接するゲート電極３０が形成される。ゲート電極３０は、トレンチ１７の内部に配置され、ゲート絶縁膜２０を介してトレンチ１７の側部１７ａおよび底部１７ｂの各々と対向するように形成される。ゲート電極３０は、たとえばＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。ゲート電極３０は、角部１７ｃに被らないようにトレンチ１７の内部に形成される。
【００８６】
次に、層間絶縁膜形成工程（Ｓ６０：図１５）が実施される。図２５を参照して、ゲート電極３０の一部が露出するように開口部４０ａ１および開口部４０ｂ１が形成された層間絶縁膜４０が形成される。具体的には、層間絶縁膜４０は、第１の幅を有する開口部４０ａ１が形成された第１の層間絶縁膜４０ａと、第１の層間絶縁膜４０ａ上に設けられ、かつ第１の幅よりも大きい第２の幅を有する開口部４０ｂ１が形成された第２の層間絶縁膜４０ｂとを有する。層間絶縁膜４０ａは、ゲート電極３０の上面３０ａの外周側の領域に接し、上面３０ａの中央側の領域には接していない。言い換えれば、断面視において、層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うようにソース領域１５上からゲート電極３０上まで延在するように形成される。好ましくは、層間絶縁膜４０は、堆積法により形成され、より好ましくは化学気相成長法により形成される。層間絶縁膜４０は、たとえば二酸化珪素を含む材料である。
【００８７】
次に、ゲート接続配線形成工程（Ｓ６０：図１５）が実施される。ゲート接続配線３２は、第１の層間絶縁膜４０ａに形成された開口部４０ａ１を埋めるように形成され、かつ第２の層間絶縁膜４０ｂに形成された開口部４０ａ２を埋めるように形成される。ゲート接続配線３２はゲート電極３０の上面３０ａにおいてゲート電極３０と接して形成される。好ましくは、ゲート接続配線３２を構成する材料の融点は１０００℃以上である。具体的には、ゲート接続配線３２を構成する材料は、Ｗ（タングステン）、Ｎｉ（ニッケル）、ＷＳｉ（タングステンシリサイド）およびポリシリコンからなる群より選択される少なくとも一種の材料を含む。ゲート接続配線３２上に層間絶縁膜４１が形成される。
【００８８】
ゲート接続配線形成工程は、ゲート電極３０および層間絶縁膜４０の各々に接するバリア層３２ｃを形成する工程を含んでいてもよい。バリア層３２ｃは、たとえば、層間絶縁膜４０の上面と、層間絶縁膜４０に形成された開口部４０ａ１を形成する壁面とに接し、かつゲート電極３０の上面３０ａに接するように形成される（図５参照）。好ましくは、バリア層３２ｃは、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む。
【００８９】
次に、ゲートパッド形成工程（Ｓ７０：図１５）が実施される。ゲートパッド３３は層間絶縁膜４１に形成された開口部を通じてゲート接続配線３２と接するように形成される（図６参照）。ゲートパッド３３は、たとえばＡｌＳｉＣｕを含む材料からなる。
【００９０】
次に、ソース電極形成工程が実施される。図２６を参照して、層間絶縁膜４０およびゲート絶縁膜２０に開口部４０ａ２が形成されるようにエッチングが行われる。開口部によりソース領域１５およびコンタクト領域１６の各々が炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａに露出される。次に、第１の主面１０ａにおいてソース領域１５およびコンタクト領域１６の各々に接するソース電極６０が形成される。ソース電極６０は、たとえばＴｉ、ＡｌおよびＳｉを含む材料からなる。次に、合金化アニールが実施される。具体的には、ソース領域１５およびコンタクト領域１６の各々と接するソース電極６０が、たとえば９００℃以上１１００℃以下の温度で５分程度保持される。これにより、ソース電極６０の少なくとも一部が、炭化珪素基板１０が含む珪素と反応してシリサイド化することで合金化する。これにより、ソース領域１５とオーミック接合するソース電極６０が形成される。次に、炭化珪素基板１０の第２の主面１０ｂと接するようにドレイン電極７０が形成される。次に、ドレイン電極７０と接して下部パッド電極８０が形成される。以上により、ＭＯＳＦＥＴ１（図１）が得られる。
【００９１】
次に、ゲート絶縁膜形成工程（Ｓ４０：図１５）の変形例について説明する。
図２１に示すように第１の主面１０ａにトレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０が形成された後に、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａに接して絶縁膜４３が形成される（図２７参照）。絶縁膜４３は、たとえば角部１７ｃ上からソース領域１５上を通過しコンタクト領域１６に至るまで伸長するように形成される。絶縁膜４３は、たとえば二酸化珪素を含む材料である。絶縁膜４３は、ＳｉＯＮまたはＳｉＮなどを含む材料であってもよい。好ましくは、絶縁膜４３は化学気相成長法により形成される。
【００９２】
図２８を参照して、トレンチ１７が第１の主面１０ａに形成された炭化珪素基板１０に対して熱酸化が実施される。具体的には、絶縁膜４３が第１の主面１０ａに形成された状態で、トレンチ１７の側部１７ａおよび底部１７ｂが熱酸化される。言い換えれば、絶縁膜４３の酸化と、トレンチ１７の側部１７ａおよび底部１７ｂの酸化が同時に実施される。これにより、絶縁膜４３と接し、かつトレンチ１７の側部１７ａおよび底部１７ｂの各々と接するゲート絶縁膜２０が形成される。
【００９３】
図２９を参照して、トレンチ１７の内部においてゲート絶縁膜２０と接するゲート電極３０が形成される。次に、ゲート電極３０の上面３０ａの外周側の領域と、絶縁膜４３とに接する層間絶縁膜４０ａが形成される。層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うようにソース領域１５上からゲート電極３０上に伸長するように形成される。言い換えれば、層間絶縁膜４０ａには、ゲート電極３０の上面３０ａの中央領域が露出する開口部４０ａ１が形成される。
【００９４】
なお本実施の形態では、炭化珪素半導体装置としてＭＯＳＦＥＴを例に挙げて説明したが、炭化珪素半導体装置は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であってもよい。また本実施の形態では、ｎ型を第１導電型とし、かつｐ型を第２導電型して説明したが、ｐ型を第１導電型とし、かつｎ型を第２導電型としてもよい。
【００９５】
次に、本実施の形態に係る炭化珪素半導体装置としてのＭＯＳＦＥＴ１の作用効果について説明する。
【００９６】
本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、断面視において、層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うようにソース領域１５上からゲート電極３０上まで延在している。これにより、角部１７ｃ上のゲート絶縁膜２０および層間絶縁膜４０ａが破壊されることを効果的に抑制することができる。結果として、ＭＯＳＦＥＴ１の絶縁破壊耐性を向上することができる。
【００９７】
また本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、ゲート接続配線３２を構成する材料の融点は１０００℃以上である。これにより、ゲート接続配線３２が、たとえば合金化アニール工程において１０００℃以上に加熱される場合においても、ゲート接続配線３２が融解することを抑制することができる。
【００９８】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、材料は、Ｗ、Ｎｉ、ＷＳｉおよびポリシリコンからなる群より選択される少なくとも一種の材料を含む。これにより、ゲート接続配線３２が融解することを効果的に抑制することができる。
【００９９】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、層間絶縁膜４０ａの炭素濃度は、ゲート絶縁膜２０の炭素濃度よりも小さい。これにより、絶縁膜の絶縁性が向上し、リーク電流を低減できる。
【０１００】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、ゲート接続配線３２、ゲート電極３０および層間絶縁膜４０ａの各々に接するバリア層３２ｃを含む。これにより、アルミニウムが層間絶縁膜４０ａに拡散することで、ＭＯＳＦＥＴ１の絶縁性能が劣化することを抑制することができる。
【０１０１】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、バリア層３２ｃは、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む。これにより、層間絶縁膜４０ａおよびゲート接続配線３２の間の密着性を向上させることができる。
【０１０２】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、ゲート接続配線３２に接するゲートパッド３３をさらに備える。これにより、ゲート接続配線３２に対して効果的に電圧を印加することができる。
【０１０３】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、トレンチの側部１７ａは、面方位｛０−３３−８｝を有する第１の面Ｓ１を含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗を低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１０４】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、トレンチの側部１７ａは、第１の面Ｓ１を微視的に含み、側部１７ａはさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する第２の面Ｓ２を微視的に含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１０５】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、トレンチの側部１７ａの第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面ＳＲを含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１０６】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１によれば、トレンチの側部１７ａは、｛０００−１｝面に対して、巨視的に６２°±１０°のオフ角を有する。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１０７】
本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、断面視において、層間絶縁膜４０ａは、角部１７ｃを覆うようにソース領域１５上からゲート電極３０上まで延在している。これにより、角部１７ｃ上のゲート絶縁膜２０および層間絶縁膜４０ａが破壊されることを効果的に抑制することができる。結果として、ＭＯＳＦＥＴ１の絶縁破壊耐性を向上することができる。
【０１０８】
また本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、ゲート絶縁膜２０は、トレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０を熱酸化することにより形成される。これにより、優れた絶縁性能を有するゲート絶縁膜２０を形成することができる。
【０１０９】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、層間絶縁膜４０は、化学気相成長法により形成される。これにより、熱酸化で絶縁膜を形成する場合と比較して、厚膜の層間絶縁膜４０を短時間で成長させることができる。
【０１１０】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、トレンチ１７が形成された炭化珪素基板１０の主面１０ａに接する絶縁膜４３を形成する工程をさらに備える。ゲート絶縁膜２０を形成する工程では、絶縁膜４３が主面１０ａに形成された状態で、トレンチ１７の側部１７ａおよび底部１７ｂが熱酸化される。これにより、角部１７ｃ上の絶縁膜の厚みを増加させることで、ＭＯＳＦＥＴ１の絶縁破壊耐性を向上することができる。
【０１１１】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、ゲート接続配線３２を形成する工程は、ゲート電極３０および層間絶縁膜４０の各々に接するバリア層３２ｃを形成する工程を含む。これにより、アルミニウムが層間絶縁膜４０ａに拡散することで、ＭＯＳＦＥＴ１の絶縁性能が劣化することを抑制することができる。
【０１１２】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、バリア層３２ｃは、ＴｉおよびＴｉＮの少なくとも一方を含む。これにより、層間絶縁膜４０ａおよびゲート接続配線３２の間の密着性を向上させることができる。
【０１１３】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、ゲート接続配線３２に接するゲートパッド３３を形成する工程をさらに備える。これにより、ゲート接続配線３２に対して効果的に電圧を印加することができる。
【０１１４】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、トレンチ１７の側部１７ａは、面方位｛０−３３−８｝を有する第１の面Ｓ１を含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗を低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１１５】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、トレンチ１７の側部１７ａは、第１の面Ｓ１を微視的に含み、側部１７ａはさらに、面方位｛０−１１−１｝を有する第２の面Ｓ２を微視的に含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１１６】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、トレンチ１７の側部１７ａの第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２は、面方位｛０−１１−２｝を有する複合面ＳＲを含む。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１１７】
さらに本実施の形態に係るＭＯＳＦＥＴ１の製造方法によれば、トレンチ１７の側部１７ａは、｛０００−１｝面に対して、巨視的に６２°±１０°のオフ角を有する。これにより、側部１７ａにおけるチャネル抵抗をより低減することができるのでオン抵抗を低減することができる。
【０１１８】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１９】
１  炭化珪素半導体装置（ＭＯＳＦＥＴ）
１０  炭化珪素基板
１０ａ  第１の主面（主面）
１０ｂ  第２の主面
１１  炭化珪素単結晶基板
１２  炭化珪素エピタキシャル層
１２ａ  下部ドリフト層
１２ｂ  上部ドリフト層
１３  ドリフト領域（第１不純物領域）
１４  ボディ領域（第２不純物領域）
１５  ソース領域（第３不純物領域）
１６  コンタクト領域
１７  トレンチ
１７ａ  側部
１７ｂ  底部
１７ｃ  角部
１８  電界緩和領域
２０  ゲート絶縁膜
３０  ゲート電極
３０ａ  境界面（上面）
３２  ゲート接続配線
３２ａ  第１ゲート接続配線部
３２ｂ  第２ゲート接続配線部
３２ｃ  バリア層
３３  ゲートパッド
４０，４１  層間絶縁膜
４０ａ１，４０ａ２，４０ｂ１  開口部
４０ａ  第１の層間絶縁膜（層間絶縁膜）
４０ｂ  第２の層間絶縁膜
４３  絶縁膜
６０  ソース電極
６５  ソース配線層
７０  ドレイン電極
８０  下部パッド電極
９０  マスク層
ＣＤ  チャネル方向
ＣＨ  チャネル面
Ｓ１  第１の面
Ｓ２  第２の面
ＳＱ，ＳＲ  複合面
ＴＱ  凹部
【図１】
2015156429.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015156429.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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