(57)【要約】      （修正有）【課題】プレーナーゲートが採用された炭化珪素半導体装置において、チャネル抵抗を低下させる技術を提供する。【解決手段】ソース領域１４は、ソース電極に接する接触面を含むコンタクトソース部１４ａ及びコンタクトソース部１４ａから突出する複数の幹状ソース部１４ｂを有する。上側ドリフト部１２ｂは、半導体基板１０の上面１０ａに対して直交する方向から観測したときに、ボディ領域１３を介して幹状ソース部１４ｂの側面に対向する。プレーナーゲートは、複数の幹状ソース部１４ｂ、ボディ領域１３及び上側ドリフト部１２ｂに対向する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素の半導体基板と、
前記半導体基板の上面の一部に接する上面電極と、
前記半導体基板の前記上面の他の一部に対向するプレーナーゲートと、を備え、
前記半導体基板は、
前記上面に露出する第１導電型のソース領域と、
前記ソース領域を覆うとともに前記上面に露出する第２導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域を覆うとともに前記上面に露出する第１導電型のドリフト領域と、を有し、
前記ソース領域は、
前記半導体基板の前記上面に露出するとともに、前記上面電極に接する接触面を含むコンタクトソース部と、
前記半導体基板の前記上面に露出するとともに、前記半導体基板の前記上面に対して直交する方向から観測したときに、前記コンタクトソース部から突出する複数の幹状ソース部と、を有し、
前記ドリフト領域は、
前記ボディ領域下に設けられている下側ドリフト部と、
前記半導体基板の前記上面に露出しており、前記半導体基板の前記上面に対して直交する方向から観測したときに、前記ボディ領域を介して前記幹状ソース部の側面に対向する上側ドリフト部と、有し、
前記プレーナーゲートは、前記複数の幹状ソース部、前記ボディ領域及び前記上側ドリフト部に対向する、炭化珪素半導体装置。
【請求項２】
前記コンタクトソース部は、前記半導体基板の前記上面に対して直交する方向から観測したときに、少なくとも一方向に沿って伸びており、
前記複数の幹状ソース部は、前記半導体基板の前記上面に対して直交する方向から観測したときに、前記一方向とは異なる方向に伸びる、請求項１に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項３】
前記ソース領域は、
前記半導体基板の前記上面に露出するとともに、前記半導体基板の前記上面に対して直交する方向から観測したときに、前記幹状ソース部から突出する複数の枝状ソース部、をさらに有する、請求項１又は２に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項４】
前記上側ドリフト部のドーパント濃度が前記下側ドリフト部のドーパント濃度よりも濃い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項５】
前記複数の幹状ソース部及び前記上側ドリフト部には、少なくとも窒素とリンのいずれか一方がドーパントとして含まれており、
前記ボディ領域には、アルミニウムがドーパントとして含まれている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項６】
前記半導体基板の前記上面の結晶面がＳｉ面である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の炭化珪素半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、プレーナーゲートを備える炭化珪素半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素の半導体基板を利用する半導体装置の開発が進められている。炭化珪素は、シリコンに比して絶縁破壊電界強度が大きい。このため、炭化珪素半導体装置では、所望の耐圧を確保しながらドリフト領域の厚みを薄くすることができる。これにより、炭化珪素半導体装置では、極めて低いドリフト抵抗が実現される。
【０００３】
炭化珪素半導体装置では、ドリフト抵抗が極めて低いことから、オン抵抗に占めるチャネル抵抗の割合が高くなっている。このため、炭化珪素半導体装置では、オン抵抗をさらに低下させるために、チャネル抵抗を低下させる技術の必要性が増している。
【０００４】
例えば、シリコン単結晶の半導体基板を利用する半導体装置では、チャネル抵抗を低下させるために、トレンチゲートが採用されることが多い。トレンチゲートは、チャネル密度を増加させることができるので、チャネル抵抗を低下させることができる。
【０００５】
しかしながら、炭化珪素半導体装置にこのようなトレンチゲートが採用されると、トレンチゲートの側面が様々な結晶面を交差して延びることになる。炭化珪素の半導体基板では、結晶面の種類に依存してキャリア移動度が大きく異なる。このため、炭化珪素半導体装置にトレンチゲートが採用されても、チャネル抵抗が期待するほど低下しないことが分かってきた。
【０００６】
プレーナーゲートが採用されれば、チャネルが特定の面（特定の結晶面又は特定の結晶面に対して一定のオフ角を有する面）に形成される。特許文献１は、プレーナーゲートを採用するとともに、半導体基板の上面にキャリア移動度が高い面を選択する技術を開示する。これにより、特許文献１は、チャネル抵抗が低下した炭化珪素半導体装置を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−４１０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らの検討においても、炭化珪素半導体装置においては、トレンチゲートよりもプレーナーゲートの方が、チャネル抵抗を低下させるという点で有利であることが分かってきた。本明細書は、プレーナーゲートが採用された炭化珪素半導体装置において、チャネル抵抗を低下させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書で開示する半導体装置の一実施形態は、炭化珪素の半導体基板、半導体基板の上面に対向するプレーナーゲート及び半導体基板の上面に接する上面電極を備える。半導体基板は、第１導電型のソース領域、第２導電型のボディ領域及び第１導電型のドリフト領域を有する。ソース領域は、半導体基板の上面に露出する。ボディ領域は、ソース領域を覆うとともに半導体基板の上面に露出する。ドリフト領域は、ボディ領域を覆うとともに半導体基板の上面に露出する。ソース領域は、コンタクトソース部及び複数の幹状ソース部を有する。コンタクトソース部は、半導体基板の上面に露出するとともに、上面電極に接する接触面を含む。複数の幹状ソース部は、半導体基板の上面に露出するとともに、半導体基板の上面に対して直交する方向から観測したときに、コンタクトソース部から突出する。ドリフト領域は、下側ドリフト部及び上側ドリフト部を有する。下側ドリフト部は、ボディ領域下に設けられている。上側ドリフト部は、半導体基板の上面に露出するとともに、半導体基板の上面に対して直交する方向から観測したときに、ボディ領域を介して幹状ソース部の側面に対向する。プレーナーゲートは、複数の幹状ソース部、ボディ領域及び上側ドリフト部に対向する。
【００１０】
上記実施形態の炭化珪素半導体装置では、プレーナーゲートに対向する範囲に、複数の幹状ソース部、ボディ領域及び上側ドリフト部で構成されるＮＰＮ構造又はＰＮＰ構造が配置されている。これら構造で構成される幾何学的形状により、上記実施形態の炭化珪素半導体装置は、低いチャネル抵抗を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の炭化珪素半導体装置の要部断面図を模式的に示しており、図３及び図４のI-I線に対応した要部断面図である。
【図２】実施例の炭化珪素半導体装置の要部断面図を模式的に示しており、図３及び図４のII-II線に対応した要部断面図である。
【図３】実施例の炭化珪素半導体装置の要部平面図を模式的に示しており、半導体基板の上面に設けられているソース電極及びプレーナーゲートを除いた状態の要部平面図である。
【図４】実施例の炭化珪素半導体装置の要部平面図を模式的に示す。
【図５】実施例の炭化珪素半導体装置の要部拡大平面図を模式的に示しており、半導体基板の上面に設けられているソース電極及びプレーナーゲートを除いた状態の要部拡大平面図である。
【図６】変形例の炭化珪素半導体装置の要部断面図を模式的に示す。
【図７】変形例の炭化珪素半導体装置の要部拡大平面図を模式的に示しており、半導体基板の上面に設けられているソース電極及びプレーナーゲートを除いた状態の要部拡大平面図である。
【図８】変形例の炭化珪素半導体装置の要部拡大平面図を模式的に示しており、半導体基板の上面に設けられているソース電極及びプレーナーゲートを除いた状態の要部拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本明細書で開示される技術の特徴を整理する。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。
【００１３】
本明細書で開示する炭化珪素半導体装置としては、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）及びＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が例示される。これらの炭化珪素半導体装置の一実施形態は、炭化珪素の半導体基板、半導体基板の上面に対向するプレーナーゲート及び半導体基板の上面に接する上面電極を備えていてもよい。半導体基板は、第１導電型のソース領域、第２導電型のボディ領域及び第１導電型のドリフト領域を有していてもよい。ソース領域は、半導体基板の上面に露出する。ボディ領域は、ソース領域を覆うとともに半導体基板の上面に露出する。ドリフト領域は、ボディ領域を覆うとともに半導体基板の上面に露出する。ソース領域は、コンタクトソース部及び複数の幹状ソース部を有する。コンタクトソース部は、半導体基板の上面に露出するとともに、上面電極に接する接触面を含む。複数の幹状ソース部は、半導体基板の上面に露出するとともに、半導体基板の上面に対して直交する方向から観測したときに、コンタクトソース部から突出する。このため、幹状ソース部は、半導体基板の上面に対して直交する方向から観測したときに、コンタクトソース部から突出する方向に伸びる一対の側面を有する。ドリフト領域は、下側ドリフト部及び上側ドリフト部を有する。下側ドリフト部は、ボディ領域下に設けられている。上側ドリフト部は、半導体基板の上面に露出するとともに、半導体基板の上面に対して直交する方向から観測したときに、ボディ領域を介して幹状ソース部の側面に対向する。これにより、半導体基板の上面には、複数の幹状ソース部、ボディ領域及び上側ドリフト部で構成されるＮＰＮ構造又はＰＮＰ構造が配置されている。プレーナーゲートは、複数の幹状ソース部、ボディ領域及び上側ドリフト部に対向する。
【００１４】
コンタクトソース部は、半導体基板の前記上面に対して直交する方向から観測したときに、少なくとも一方向に沿って伸びていてもよい。この場合、複数の幹状ソース部は、半導体基板の上面に対して直交する方向から観測したときに、前記一方向とは異なる方向に伸びる。複数の幹状ソース部は、コンタクトソース部が伸びる方向に対して傾斜して伸びていてもよく、コンタクトソース部が伸びる方向に対して直交する方向に伸びていてもよい。
【００１５】
ソース領域は、複数の枝状ソース部をさらに有していてもよい。複数の枝状ソース部は、半導体基板の上面に露出するとともに、半導体基板の上面に対して直交する方向から観測したときに、幹状ソース部から突出する。複数の枝状ソース部は、幹状ソース部が伸びる方向に対して傾斜して伸びていてもよく、幹状ソース部が伸びる方向に対して直交する方向に伸びていてもよい。
【００１６】
上側ドリフト部のドーパント濃度が下側ドリフト部のドーパント濃度よりも濃くてもよい。この構成によると、上側ドリフト部の抵抗が低下する。一方、上側ドリフト部は、ボディ領域に挟まれており、オフのときには良好に空乏化することができる。
【００１７】
複数の幹状ソース部及び上側ドリフト部には、少なくとも窒素（Ｎ）とリン（Ｐ）のいずれか一方がドーパントとして含まれていてもよい。ボディ領域には、アルミニウム（Ａｌ）がドーパントとして含まれていてもよい。これらのドーパントは、炭化珪素の半導体基板において、低熱拡散性を有する。このため、幹状ソース部とボディ領域と上側ドリフト部で構成されるＮＰＮ構造又はＰＮＰ構造が微細なレイアウトとなり、低いチャネル抵抗が実現される。
【００１８】
半導体基板の上面の結晶面がＳｉ面であってもよい。この構成によると、半導体基板の上面とプレーナーゲートの接合界面において、炭素（Ｃ）の存在が少なくなり、界面欠陥の発生が抑えられる。
【実施例１】
【００１９】
図１に示されるように、炭化珪素半導体装置１は、ＭＯＳＦＥＴと称されるパワー半導体素子であり、半導体基板１０、半導体基板１０の下面１０ｂに接するドレイン電極２２、半導体基板１０の上面１０ａの一部に接するソース電極２４及び半導体基板１０の上面１０ａの他の一部に対向するプレーナーゲート２６を備える。
【００２０】
図１に示されるように、半導体基板１０は、４Ｈの炭化珪素を材料とする炭化珪素基板であり、上面１０ａの結晶面が（０００１）のＳｉ面である。半導体基板１０は、ｎ型のドレイン領域１１、ｎ型のドリフト領域１２、ｐ型のボディ領域１３、ｎ型のソース領域１４及びｐ型のボディコンタクト領域１５を有する。
【００２１】
図１に示されるように、ドレイン領域１１は、後述するドリフト領域１２がエピタキシャル成長するための下地基板でもあり、半導体基板１０の下面１０ｂに露出する。ドレイン領域１１は、ドレイン電極２２にオーミック接触する。一例では、ドレイン領域１１のドーパントは窒素（Ｎ）であり、そのドーパント濃度が約５×１０15ｃｍ-3以上であるのが望ましい。
【００２２】
図１に示されるように、ドリフト領域１２は、ドレイン領域１１上に設けられており、ボディ領域１３を覆うように構成されている。ドリフト領域１２は、下側ドリフト部１２ａ及び上側ドリフト部１２ｂを有する。下側ドリフト部１２ａは、上側ドリフト部１２ｂよりも下側に配置されており、ボディ領域１３の下方に設けられている。下側ドリフト部１２ａは、ドレイン領域１１とボディ領域１３の間に設けられており、両者を隔てる。上側ドリフト部１２ｂは、下側ドリフト部１２ａよりも上側に配置されており、半導体基板１０の上層部に配置されており、半導体基板１０の上面１０ａに露出する。上側ドリフト部１２ｂは、概ねボディ領域１３と同一の深さを有しており、ボディ領域１３に挟まれるように構成されている。ドリフト領域１２は、エピタキシャル成長技術を利用して、ドレイン領域１１の表面から結晶成長して形成される。具体的には、下側ドリフト部１２ａ及び上側ドリフト部１２ｂは、結晶面が（０００１）の炭化珪素基板（ドレイン領域１１に相当する）を用意した後に、その炭化珪素基板の表面から連続して結晶成長される。上側ドリフト部１２ｂのドーパント濃度は、下側ドリフト部１２ａのドーパント濃度よりも濃い。一例では、下側ドリフト部１２ａドーパントは窒素（Ｎ）であり、そのドーパント濃度が約５×１０15〜１×１０16ｃｍ-3であるのが望ましい。上側ドリフト部１２ｂのドーパントは窒素（Ｎ）であり、そのドーパント濃度が約１×１０16〜１×１０17ｃｍ-3であるのが望ましい。
【００２３】
図１に示されるように、ボディ領域１３は、下側ドリフト部１２ａ上に設けられており、ソース領域１４及びボディコンタクト領域１５を覆うように構成されている。ボディ領域１３は、半導体基板１０の上層部に配置されており、半導体基板１０の上面１０ａに露出する。ボディ領域１３は、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）技術を利用して、半導体基板１０の上層部にトレンチを形成した後に、エピタキシャル成長技術を利用して、そのトレンチ内に結晶成長される。トレンチは、その深さが概ね上側ドリフト部１２ｂの深さと一致するように形成される。一例では、ボディ領域１３のドーパントはアルミニウム（Ａｌ）であり、そのドーパント濃度が、約１×１０17〜５×１０17ｃｍ-3であるのが望ましい。
【００２４】
図１に示されるように、ソース領域１４は、ボディ領域１３上に設けられており、半導体基板１０の上層部に配置されており、半導体基板１０の上面１０ａに露出する。ソース領域１４は、ボディ領域１３によってドリフト領域１２から隔てられている。ソース領域１４は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の上層部にドーパントを導入して形成される。一例では、ソース領域１４のドーパントはリン（Ｐ）であり、そのドーズ量が約１×１０15〜１×１０16ｃｍ-2であり、ピーク濃度が約１×１０19〜１×１０20ｃｍ-3であるのが望ましい。
【００２５】
図３に示されるように、ソース領域１４は、コンタクトソース部１４ａ及び複数の幹状ソース部１４ｂを有する。コンタクトソース部１４ａは、半導体基板１０の上面１０ａに露出するとともに、ソース電極２４にオーミック接触する接触面を含む（図１及び図４参照）。コンタクトソース部１４ａは、半導体基板１０の上面１０ａに対して直交する方向から観測したときに（以下、「平面視したときに」という）、Ｙ方向に沿って伸びる。複数の幹状ソース部１４ｂの各々は、平面視したときに、矩形の共通形状であり、コンタクトソース部１４ａが伸びるＹ方向に対して直交するＸ方向に沿ってコンタクトソース部１４ａから突出する。複数の幹状ソース部１４ｂは、Ｙ方向に沿って等間隔に配置されている。このように、ソース領域１４は、平面視したときに、櫛歯状の形態を有する。
【００２６】
幹状ソース部１４ｂをより詳細に説明すると、図５に示されるように、幹状ソース部１４ｂは、コンタクトソース部１４ａから突出する方向（Ｘ方向）に伸びる一対の側面１４ｓとその一対の側面１４ｓを結ぶ頂面１４ｔを有する。一対の側面１４ｓはＸ方向に平行であり、頂面１４ｔはＹ方向に平行である。一例では、幹状ソース部１４ｂの幅１４Ｗは、約０．５〜１．０μｍであるのが望ましい。なお、幹状ソース部１４ｂの幅とは、幹状ソース部１４ｂがコンタクトソース部１４ａから突出する方向（Ｘ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）の幅である。一例では、幹状ソース部１４ｂの長さ１４Ｌは、約２〜１０μｍであるのが望ましい。なお、幹状ソース部１４ｂの長さ１４Ｌとは、幹状ソース部１４ｂがコンタクトソース部１４ａから突出する方向（Ｘ方向）の長さである。一例では、Ｙ方向に隣り合う幹状ソース部１４ｂの間のピッチ幅１４Ｐは、約２〜１０μｍであるのが望ましい。このように、複数の幹状ソース部１４ｂは、微細なレイアウトを有する。
【００２７】
図３に示されるように、上側ドリフト部１２ｂは、平面視したときに、Ｘ方向に沿って反対向きに突出する複数の突出部を有する櫛歯状の形態を有する。上側ドリフト部１２ｂの複数の突出部の各々は、平面視したときに、Ｙ方向に隣り合う幹状ソース部１４ｂの間に侵入するように構成されている。即ち、上側ドリフト部１２ｂの複数の突出部を含む櫛歯とソース領域１４の複数の幹状ソース部１４ｂを含む櫛歯が交互に噛み合うように配置されている。これにより、複数の幹状ソース部１４ｂの各々は、その周囲が上側ドリフト部１２ｂで囲まれている。また、上側ドリフト部１２ｂと幹状ソース部１４ｂの間にボディ領域１３が設けられており、上側ドリフト部１２ｂと幹状ソース部１４ｂが、ボディ領域１３によって隔てられている。このため、上側ドリフト部１２ｂは、幹状ソース部１４ｂの側面１４ｓ及び頂面１４ｔ（図５参照）の双方に、ボディ領域１３を介して対向する。このようなレイアウトにより、半導体基板１０の上面には、幹状ソース部１４ｂとボディ領域１３と上側ドリフト部１２ｂからなるＮＰＮ構造が構成されている。なお、図６に示すように、Ｘ方向に隣り合うコンタクトソース部１４ａの各々から突出する幹状ソース部１４ｂの頂面が接するように構成されていてもよい。この例でも、半導体基板１０の上面には、幹状ソース部１４ｂとボディ領域１３と上側ドリフト部１２ｂからなるＮＰＮ構造が構成されている。
【００２８】
図１に示されるように、ボディコンタクト領域１５は、ボディ領域１３上に設けられており、半導体基板１０の上層部に配置されており、半導体基板１０の上面１０ａに露出する。ボディコンタクト領域１５は、ソース電極２４にオーミック接触する。ボディコンタクト領域１５は、イオン注入技術を利用して、半導体基板１０の上層部にドーパントを導入して形成される。一例では、ボディコンタクト領域１５のドーパントはアルミニウム（Ａｌ）であり、そのドーズ量が約１×１０15〜１×１０16ｃｍ-2であり、ピーク濃度が約１×１０19〜１×１０20ｃｍ-3であるのが望ましい。
【００２９】
図１に示されるように、プレーナーゲート２６は、半導体基板１０の上面１０ａの一部に対向して設けられており、ゲート電極２６ａ及びゲート絶縁膜２６ｂを有する。ゲート電極２６ａは、ゲート絶縁膜２６ｂで被覆されており、不純物を含むポリシリコンである。ゲート絶縁膜２６ｂは、酸化シリコンである。上記したように、半導体基板１０の上面１０ａの一部にＮＰＮ構造が構成されており、プレーナーゲート２６は、このＮＰＮ構造に対向するように配置されている（図２、図３及び図４参照）。
【００３０】
次に、図１を参照し、炭化珪素半導体装置１の動作を説明する。ドレイン電極２２に正電圧が印加され、ソース電極２４が接地され、プレーナーゲート２６のゲート電極２６ａが接地されていると、炭化珪素半導体装置１はオフである。このとき、ボディ領域１３で挟まれている上側ドリフト部１２ｂは、ボディ領域１３と上側ドリフト部１２ｂの接合面から伸びる空亡層によって空乏化される。
【００３１】
ドレイン電極２２に正電圧が印加され、ソース電極２４が接地され、プレーナーゲート２６のゲート電極２６ａにソース電極２４よりも正となる電圧が印加されていると、炭化珪素半導体装置１はオンである。このとき、ソース領域１４と上側ドリフト部１２ｂを隔てるボディ領域１３のうちのプレーナーゲート２６に対向する部分に反転層が形成される。ソース領域１４から供給される電子は、その反転層を経由して上側ドリフト部１２ｂに達する。上側ドリフト部１２ｂに達した電子は、上側ドリフト部１２ｂ及び下側ドリフト部１２ａを経由してドレイン領域１１に流れる。
【００３２】
炭化珪素半導体装置１では、上記したように、櫛歯状のソース領域１４と櫛歯状の上側ドリフト部１２ｂが噛み合うようなレイアウトを有しており、この部分にチャネルを提供するＮＰＮ構造が設けられている。ＮＰＮ構造は、平面視したときに、蛇行するように構成されている。このため、ＮＰＮ構造は、チャネル長が短く、チャネル幅が広い。この結果、炭化珪素半導体装置１では、チャネル抵抗が極めて低い。
【００３３】
ボディ領域１３に含まれるドーパントのアルミニウム（Ａｌ）、上側ドリフト部１２ｂ及びソース領域１４に含まれるドーパントの窒素（Ｎ）又はリン（Ｐ）は、炭化珪素の半導体基板１０において、低熱拡散性を有しており、ほとんど熱拡散しない。このような低熱拡散性は、炭化珪素基板に固有の特徴である。炭化珪素半導体装置１では、このような低熱拡散性の特徴を利用して、チャネル長が短く且つチャネル幅が広い微細なＮＰＮ構造が実現されている。
【００３４】
炭化珪素半導体装置１では、半導体基板１０の上面１０ａがＳｉ面である。このため、半導体基板１０の上面１０ａとプレーナーゲート２６のゲート絶縁膜２６ｂの接合界面において、炭素（Ｃ）の存在を少なくすることができる。熱酸化技術を利用してゲート絶縁膜２６ｂを半導体基板１０の上面１０ａに形成するときに、炭素（Ｃ）の存在は界面欠陥を誘発する原因となる。炭化珪素半導体装置１では、半導体基板１０の上面１０ａがＳｉ面であることから、界面欠陥の発生が抑えられた高品質なゲート絶縁膜２６ｂが形成される。この点においても、炭化珪素半導体装置１では、低チャネル抵抗が実現されている。
【００３５】
図７に示す変形例は、平面視したときに、幹状ソース部１４ｂの側面１４ｓから突出する複数の枝状ソース部１４ｃを有することを特徴とする。複数の枝状ソース部１４ｃは、平面視したときに、Ｙ方向に沿って反対向きに突出するように構成されている。半導体基板１０の上面には、幹状ソース部１４ｂとボディ領域１３と上側ドリフト部１２ｂからなるＮＰＮ構造に加えて、枝状ソース部１４ｃとボディ領域１３と上側ドリフト部１２ｂからなるＮＰＮ構造も構成されている。このため、この変形例では、チャネル長が短く且つチャネル幅が広い微細なＮＰＮ構造が高密度に設けられており、チャネル抵抗が極めて低い。
【００３６】
図８に示す変形例は、ソース電極２４に接するコンタクトソース部１４ａ及びボディコンタクト領域１５が、半導体基板１０の上面１０ａにおいて、島状に設けられている例である。この例では、コンタクトソース部１４ａ及びボディコンタクト領域１５が、平面視したときに、六角形の形態を有する。複数の幹状ソース部１４ｂの各々は、６つの角部から放射状に突出する。さらに、複数の枝状ソース部１４ｃが、複数の幹状ソース部１４ｂの各々から突出する。この変形例でも、半導体基板１０の上面には、幹状ソース部１４ｂとボディ領域１３と上側ドリフト部１２ｂからなるＮＰＮ構造、さらに、枝状ソース部１４ｃとボディ領域１３と上側ドリフト部１２ｂからなるＮＰＮ構造が構成されている。このため、この変形例でも、チャネル長が短く且つチャネル幅が長い微細なＮＰＮ構造が高密度に設けられており、チャネル抵抗が極めて低い。
【００３７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３８】
１：炭化珪素半導体装置
１０：半導体基板
１１：ドレイン領域
１２：ドリフト領域
１２ａ：下側ドリフト部
１２ｂ：上側ドリフト部
１３：ボディ領域
１４：ソース領域
１４ａ：コンタクトソース部
１４ｂ：幹状ソース部
１５：ボディコンタクト領域
２２：ドレイン電極
２４：ソース電極
２６：プレーナーゲート
２６： ゲート電極
２６ｂ：ゲート絶縁膜
【図１】
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【図２】
2017098294.tif 000004
【図３】
2017098294.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017098294.tif 000007
【図６】
2017098294.tif 000008
【図７】
2017098294.tif 000009
【図８】
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