SILICON CARBIDE SEMICONDUCTOR DEVICE AND POWER CONVERSION DEVICE

• Main Authors: HATTA Hideyuki, FUKUI Yutaka, TANAKA Rina, SUGAWARA Katsutoshi
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 24.09.2020
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

The present invention relates to a silicon carbide semiconductor device in which a Schottky barrier diode is embedded in a field effect transistor. The silicon carbide semiconductor device comprises: a first trench that penetrates first and second semiconductor regions in a thickness direction and has a bottom surface reaching the inside of a semiconductor layer; a second trench that penetrates the second semiconductor region in the thickness direction and has a bottom surface reaching the inside of the semiconductor layer; a gate electrode that is embedded in the first trench via a gate insulation film; a Schottky barrier diode electrode that is embedded in the second trench; a first low resistance layer that is in contact with a trench sidewall of the first trench; and a second low resistance layer that is in contact with a trench sidewall of the second trench, wherein the impurity concentration of the second low resistance layer is higher than the impurity concentration of the semiconductor layer and is lower than the impurity concentration of the first low resistance layer. La présente invention concerne un dispositif à semi-conducteur au carbure de silicium dans lequel une diode à barrière de Schottky est incorporée dans un transistor à effet de champ. Le dispositif à semi-conducteur au carbure de silicium comprend : une première tranchée qui pénètre dans des première et seconde régions semi-conductrices dans une direction d'épaisseur et a une surface inférieure atteignant l'intérieur d'une couche semi-conductrice ; une seconde tranchée qui pénètre dans la seconde région semi-conductrice dans la direction de l'épaisseur et a une surface inférieure atteignant l'intérieur de la couche semi-conductrice ; une électrode de grille qui est incorporée dans la première tranchée par l'intermédiaire d'un film d'isolation de grille ; une électrode de diode à barrière de Schottky qui est incorporée dans la seconde tranchée ; une première couche à faible résistance qui est en contact avec une paroi latérale de tranchée de la première tranchée ; et une seconde couche à faible résistance qui est en contact avec une paroi latérale de tranchée de la seconde tranchée, la concentration en impuretés de la seconde couche à faible résistance étant supérieure à la concentration en impuretés de la couche semi-conductrice et étant inférieure à la concentration en impuretés de la première couche à faible résistance. 本発明は電界効果トランジスタにショットキーバリアダイオードを内蔵させた炭化珪素半導体装置に関し、第１および第２の半導体領域を厚さ方向に貫通し、その底面が半導体層内に達する第１のトレンチと、第２の半導体領域を厚さ方向に貫通し、その底面が半導体層内に達する第２のトレンチと、ゲート絶縁膜を介して第１のトレンチ内に埋め込まれたゲート電極と、第２のトレンチ内に埋め込まれたショットキーバリアダイオード電極と、第１のトレンチのトレンチ側壁に接する第１の低抵抗層と、第２のトレンチのトレンチ側壁に接する第２の低抵抗層と、を備え、第２の低抵抗層の不純物濃度は、半導体層の不純物濃度よりも高く、第１の低抵抗層の不純物濃度よりも低い。