【手続補正書】
【提出日】令和1年10月15日(2019.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレンチゲート構造を有する炭化珪素半導体装置であって、
炭化珪素からなる第１導電型または第２導電型の基板（１１）と、
前記基板の表面上に形成され、前記基板よりも低不純物濃度とされた第１導電型の第１不純物領域（１２）と、
前記第１不純物領域の上に形成された第２導電型の炭化珪素からなるベース領域（１８）と、
前記ベース領域の表層部に形成され、前記第１不純物領域よりも高不純物濃度とされた第１導電型の炭化珪素からなる第２不純物領域（１９）と、
前記第２不純物領域の表面から前記ベース領域よりも深くまで形成され、一方向を長手方向として形成されたトレンチ（２１）の内壁面に形成されたゲート絶縁膜（２２）と、前記トレンチ内において、前記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極（２３）と、を有するトレンチゲート構造と、
前記第２不純物領域に電気的に接続されると共に前記ベース領域に電気的に接続される第１電極（２４）と、
前記基板の裏面側に形成され、前記基板と電気的に接続される第２電極（２６）と、を備え、
前記第１不純物領域と前記ベース領域との間に形成され、前記第１不純物領域よりも高不純物濃度とされた第１導電型の炭化珪素からなる第１電流分散層（１３）と、
前記第１電流分散層内に形成され、前記第１電流分散層より浅くされると共に一方向を長手方向として延設された第２導電型の炭化珪素からなる複数の第１ディープ層（１４）と、
前記第１電流分散層と前記ベース領域との間に形成され、前記トレンチの底部が位置し、第１導電型の炭化珪素からなる第２電流分散層（１５）と、
前記第１電流分散層と前記ベース領域との間に形成され、前記ベース領域と繋がると共に前記第１ディープ層と繋がり、かつ前記トレンチから離れて形成された第２導電型の炭化珪素からなる第２ディープ層（１７）と、を有し、
前記複数の第１ディープ層は、前記トレンチの長手方向と交差する方向に延設されており、
前記第２ディープ層は、前記第１ディープ層の延設方向と交差する方向に延設されている炭化珪素半導体装置。
【請求項２】
前記複数の第１ディープ層は、隣合う前記第１ディープ層同士が複数の箇所で繋がっている請求項１に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項３】
前記第２電流分散層は、前記第１不純物領域よりも高不純物濃度とされている請求項１または２に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項４】
前記第１電流分散層は、当該第１電流分散層の不純物濃度をｙ［ｃｍ−３］とし、隣合う前記第１ディープ層の間に位置する部分における最も狭い部分の長さをｘ［μｍ］とすると、ｙ>２×１０１６／ｘ１．７２８とされている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項５】
前記第１電流分散層は、当該第１電流分散層の不純物濃度をｙ［ｃｍ−３］とし、隣合う前記第１ディープ層の間に位置する部分における最も狭い部分の長さをｘ［μｍ］とすると、ｙ<−２×１０１７ｘ＋３×１０１７とされている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項６】
前記トレンチゲート構造が配置されるセル領域（１）と、前記セル領域を囲む外周領域（２）とを有し、
前記第１電流分散層は、前記セル領域のみに形成され、
前記外周領域には、第２導電型の炭化珪素からなるガードリング（２７）が形成されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項７】
前記トレンチは、＜１１−２０＞方向が前記長手方向とされている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項８】
トレンチゲート構造を有する炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
炭化珪素からなる第１導電型または第２導電型の基板（１１）を用意することと、
前記基板の表面上に、前記基板よりも低不純物濃度とされた第１導電型の炭化珪素からなる第１不純物領域（１２）を形成することと、
前記第１不純物領域上に、前記第１不純物領域よりも高不純物濃度とされた炭化珪素からなる第１導電型の第１電流分散層（１３）を形成することと、
前記第１電流分散層にイオン注入を行って熱処理を行うことにより、前記第１電流分散層内に、前記第１電流分散層より浅くされると共に一方向を長手方向とする第２導電型の炭化珪素からなる複数の第１ディープ層（１４）を形成することと、
前記第１電流分散層上に、第１導電型の炭化珪素からなる第２電流分散層（１５）を形成することと、
前記第１電流分散層上に、前記第１ディープ層と繋がる第２導電型の炭化珪素からなる第２ディープ層（１７）を形成することと、
前記第２電流分散層および前記第２ディープ層上に、第２導電型の炭化珪素からなるベース領域（１８）を形成することと、
前記ベース領域の表層部に、前記第１不純物領域よりも高不純物濃度とされた第１導電型の第２不純物領域（１９）を形成することと、
前記第２不純物領域の表面から前記ベース領域を貫通し、かつ底面が前記第２電流分散層内に位置すると共に前記第２ディープ層と離れるように、一方向を長手方向とするトレンチ（２１）を形成することと、
前記トレンチの内壁面にゲート絶縁膜（２２）を形成することと、
前記トレンチ内において、前記ゲート絶縁膜の上にゲート電極（２３）を形成することと、
前記第２不純物領域および前記ベース領域と電気的に接続される第１電極（２４）を形成することと、
前記基板の裏面側に、前記基板と電気的に接続される第２電極（２６）を形成することと、を行い、
前記第１電流分散層を形成することでは、前記第１不純物領域にイオン注入を行って熱処理を行うことで前記第１電流分散層を形成し、
前記複数の第１ディープ層を形成することでは、前記トレンチの長手方向と交差する方向に前記複数の第１ディープ層を形成し、
前記第２ディープ層を形成することでは、前記第１ディープ層の延設方向と交差する方向に前記第２ディープ層を形成する炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記基板を用意することでは、セル領域と、前記セル領域を囲む外周領域とを構成可能な前記基板を用意し、
前記第１電流分散層を形成することでは、前記セル領域のみに前記第１電流分散層を形成し、
前記外周領域に、前記セル領域を囲む第１導電型のガードリング（２７）を形成する請求項８に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２電流分散層を形成することでは、エピタキシャル成長で前記第２電流分散層を形成し、
前記ベース領域を形成することでは、エピタキシャル成長で前記ベース領域を形成する請求項８または９に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１では、トレンチゲート構造を有するＳｉＣ半導体装置であって、ＳｉＣからなる第１導電型または第２導電型の基板（１１）と、基板の表面上に形成され、基板よりも低不純物濃度とされた第１導電型のＳｉＣからなる第１不純物領域（１２）と、第１不純物領域の上に形成された第２導電型のＳｉＣからなるベース領域（１８）と、ベース領域の表層部に形成され、第１不純物領域よりも高不純物濃度とされた第１導電型のＳｉＣからなる第２不純物領域（１９）と、第２不純物領域の表面からベース領域よりも深くまで形成され、一方向を長手方向として形成されたトレンチ（２１）の内壁面に形成されたゲート絶縁膜（２２）と、トレンチ内において、ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極（２３）と、を有するトレンチゲート構造と、第２不純物領域に電気的に接続されると共にベース領域に電気的に接続される第１電極（２４）と、基板の裏面側に形成され、基板と電気的に接続される第２電極（２６）と、を備え、第１不純物領域とベース領域との間に形成され、第１不純物領域よりも高不純物濃度とされた第１導電型のＳｉＣからなる第１電流分散層（１３）と、第１電流分散層内に形成され、第１電流分散層より浅くされると共に一方向を長手方向として延設された第２導電型のＳｉＣからなる複数の第１ディープ層（１４）と、第１電流分散層とベース領域との間に形成され、トレンチの底部が位置し、第１導電型のＳｉＣからなる第２電流分散層（１５）と、第１電流分散層とベース領域との間に形成され、ベース領域と繋がると共に第１ディープ層と繋がり、かつトレンチから離れて形成された第２導電型のＳｉＣからなる第２ディープ層（１７）と、を有し、複数の第１ディープ層は、トレンチの長手方向と交差する方向に延設されており、第２ディープ層は、第１ディープ層の延設方向と交差する方向に延設されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項８では、トレンチゲート構造を有するＳｉＣ半導体装置の製造方法であって、ＳｉＣからなる第１導電型または第２導電型の基板（１１）を用意することと、基板の表面上に、基板よりも低不純物濃度とされた第１導電型のＳｉＣからなる第１不純物領域（１２）を形成することと、第１不純物領域上に、第１不純物領域よりも高不純物濃度とされたＳｉＣからなる第１導電型の第１電流分散層（１３）を形成することと、第１電流分散層にイオン注入を行って熱処理を行うことにより、第１電流分散層内に、第１電流分散層より浅くされると共に一方向を長手方向とする第２導電型のＳｉＣからなる複数の第１ディープ層（１４）を形成することと、第１電流分散層上に、第１導電型のＳｉＣからなる第２電流分散層（１５）を形成することと、第１電流分散層上に、第１ディープ層と繋がる第２導電型のＳｉＣからなる第２ディープ層（１７）を形成することと、第２電流分散層および第２ディープ層上に、第２導電型のＳｉＣからなるベース領域（１８）を形成することと、ベース領域の表層部に、第１不純物領域よりも高不純物濃度とされた第１導電型の第２不純物領域（１９）を形成することと、第２不純物領域の表面からベース領域を貫通し、かつ底面が第２電流分散層内に位置すると共に第２ディープ層と離れるように、一方向を長手方向とするトレンチ（２１）を形成することと、トレンチの内壁面にゲート絶縁膜（２２）を形成することと、トレンチ内において、ゲート絶縁膜の上にゲート電極（２３）を形成することと、第２不純物領域およびベース領域と電気的に接続される第１電極（２４）を形成することと、基板の裏面側に、基板と電気的に接続される第２電極（２６）を形成することと、を行い、第１電流分散層を形成することでは、第１不純物領域にイオン注入を行って熱処理を行うことで第１電流分散層を形成し、複数の第１ディープ層を形成することでは、トレンチの長手方向と交差する方向に複数の第１ディープ層を形成し、第２ディープ層を形成することでは、第１ディープ層の延設方向と交差する方向に第２ディープ層を形成する。