，在本實施方式中，還包含如以下這樣被制造的碳化硅半導體裝置的設計方法。
[0106]首先，準備高濃度η型碳化硅半導體基板31 (參照圖6 (a))。
[0107]接著，在高濃度η型碳化娃半導體基板31上通過外延(Epitaxia I)生長從而形成低濃度η型碳化硅層32。
[0108]然后，在低濃度η型碳化硅層32上通過外延(Epitaxial)生長或者離子(1n)注入從而形成P型碳化娃層36。
[0109]然后，通過在P型碳化硅層36中的柵極溝槽20的預定形成處的近旁將磷等進行離子注入，從而形成含有高濃度雜質(zhì)的η型碳化硅區(qū)域37。之后，將保護層91形成薄膜，并將該保護層91圖形化(Patterni ng)，從而形成由于形成保護溝槽10的開口(參照圖6(b))。接著，將該保護層91作為掩膜(Mask)，從P型碳化硅層36的表面直到到達低濃度η型碳化硅層32的深度處形成保護溝槽10。
[0110]接著，形成將保護層91以及保護溝槽10覆蓋的保護膜92(參照圖6(c))。
[0111]接著，僅將保護膜92中保護溝槽10的底部去除，將殘留的保護膜92作為掩膜，通過在保護溝槽10的底部將鋁(Aluminium)等進行離子注入從而形成含有高濃度雜質(zhì)的P型半導體區(qū)域33。之后，將保護膜92以及保護層91去除。之后，實施活性化退火(Anneal)處理。
[0112]之后，將保護層93形成薄膜，并將該保護層93圖形化(Patterning)，從而形成由于形成柵極溝槽20的開口(參照圖6(d))。接著，將該保護層93作為掩膜(Mask)，從P型碳化硅層36的表面直到到達低濃度η型碳化硅層32的深度處形成柵極溝槽20。另外，該柵極溝槽20的深度比保護溝槽10的深度淺。之后，將保護層93去除。
[0113]接著，在含有柵極溝槽20以及保護溝槽10的碳化硅半導體裝置的表面實施熱處理，形成作為柵極絕緣膜75a以及側(cè)壁絕緣膜65的氧化膜。之后，在該柵極絕緣膜75a上將多晶硅等的導電構(gòu)件形成薄膜。該成膜之后，根據(jù)需要實施熱處理亦可。通過這樣，便如圖6(e)所示那樣在柵極溝槽20上形成柵極電極79以及第二導電構(gòu)件81。
[0114]接著，通過采用等離子(Plasma)CVD等形成由二氧化娃(Si02)等構(gòu)成的絕緣膜使得將含有保護溝槽10的碳化硅半導體裝置的表面覆蓋，從而在柵極電極79上形成層間絕緣膜75，且柵極電極79被柵極絕緣膜75a和層間絕緣膜75b包圍(參照圖6 (f))。另外，保護溝槽10底部的絕緣膜通過選擇性地蝕刻(Etching)被去除，僅殘留保護溝槽10側(cè)壁的側(cè)壁絕緣膜65。
[0115]之后，通過適當?shù)卦O置第一導電構(gòu)件61，絕緣層85，第二導電構(gòu)件81，柵極襯墊89，源極電極69，漏極電極39，布置電極等，從而制造本實施方式的碳化硅半導體裝置(參照圖1以及圖2)。
[0116]另外，這樣被制造的碳化硅半導體裝置的保護溝槽10的水平面內(nèi)的設置將在“結(jié)構(gòu)”處陳述。另外，上述制造方法僅僅為一個示例，無論哪種制造方法，只要能夠制造專利權(quán)利要求范圍中所記載的碳化硅半導體裝置就可以采用。
[0117]《作用?效果》
[0118]接著，將關(guān)于本實施方式涉及的作用.效果進行說明。
[0119]根據(jù)本實施方式，單元區(qū)域直線溝槽11之間的水平方向距離D1比被包含在柵極區(qū)域中的保護溝槽10之間的最大水平方向距離D3更長(參照圖3)。因此，在反向偏壓時單元區(qū)域直線溝槽11之間的更高的電場變得集中。這一點，一般由于平面視圖中的單元區(qū)域直線溝槽11的所占面積大，因此即便在反向偏壓時外加大電壓，在單元區(qū)域直線溝槽11所占的寬闊面積中能量還是會被分散。因此，根據(jù)本實施方式，當在碳化硅半導體裝置中采用保護溝槽10的情況下，能夠防止在反向偏壓時保護溝槽中局部電場過于集中，進而能夠提升雪崩耐量。
[0120]關(guān)于該點進行說明。
[0121 ]在使用碳化硅的S1-MOSFET等的半導體裝置中，由于絕緣擊穿電壓高，在只有柵極溝槽20的情況下當反向偏壓(Bias)時外加到柵極氧化膜的電場過于集中，導致存在氧化膜損壞的可能性。因此，考慮在柵極溝槽20的周圍設置保護溝槽10從而防止過剩的電場外加到柵極溝槽20中的方法，但是在采用這樣的保護溝槽的情況下，(從面的法線方向看)由于水平方向中的保護溝槽10之間的間隔或者保護溝槽10的形狀等，導致存在局部電場過于集中的情況。特別是，保護溝槽10之間的水平方向距離越長，外加到保護溝槽10中的電場就越大。
[0122]這一點，在本實施方式中，單元區(qū)域直線溝槽11間的水平方向距離D1比被包含在柵極區(qū)域中的保護溝槽10間的最大水平方向距離D3更長。因此，即便假設在偏壓時外加大電壓，也能夠使電場不在被包含在柵極區(qū)域中的保護溝槽10之間而是在單元區(qū)域直線溝槽11之間集中。與此相對，即便像這樣使電場集中在單元區(qū)域直線溝槽11之間，由于設置有柵極電極79的單元區(qū)域在水平方向上所占的面積為一般大小(至少比柵極區(qū)域在水平方向上所占的面積大)，能夠使電場分散在各個單元區(qū)域直線溝槽11之間，因此便難以引起局部電場過于集中的情況。另外，雖然已作論述，但圖4僅為用于顯示本實施方式涉及的碳化硅半導體裝置的單元區(qū)域以及柵極區(qū)域的概略上方平面圖，圖4中所示的單元區(qū)域以及柵極區(qū)域在水平方向上的大小沒有特定意義。
[0123]在本實施方式中，如圖3所示，柵極溝槽20在水平方向中的圖3的左右方向上直線延伸，柵極溝槽20與單元區(qū)域直線溝槽11在水平方向中的圖3的左右方向上呈平行地延伸。與此相對，單元區(qū)域曲線溝槽12僅被設置在一對單元區(qū)域直線溝槽11的一端。因此，在單元區(qū)域中，相較于單元區(qū)域曲線溝槽12在水平方向上的所占面積，可知單元區(qū)域直線溝槽11在水平方向上的所占面積非常大。
[0124]另外，根據(jù)本實施方式，單元區(qū)域直線溝槽11之間的水平方向距離D1比被包含在單元區(qū)域中的保護溝槽10與被包含在柵極區(qū)域中的保護溝槽10之間的最大水平方向距離D2更長。更具體而言，單元區(qū)域直線溝槽11之間的水平方向距離D1比單元區(qū)域曲線溝槽12與柵極曲線區(qū)域中的柵極區(qū)域曲線溝槽17之間的最大水平方向距離D2更長(參照圖3)。因此，即便假設在偏壓時外加大電壓，也能夠使電場不在單元區(qū)域曲線溝槽12與被包含在柵極區(qū)域中的保護溝槽10之間而是在單元區(qū)域直線溝槽11之間集中。這一點，如上所述，即便像這樣使電場集中在單元區(qū)域直線溝槽11之間，由于單元區(qū)域在水平方向上所占的面積為一般大小(至少比柵極區(qū)域在水平方向上所占的面積大)，能夠使電場分散在各個單元區(qū)域直線溝槽11之間，因此便難以引起局部電場過于集中的情況。
[0125]另外，根據(jù)本實施方式，柵極直線區(qū)域中的柵極區(qū)域直線溝槽16之間的水平方向距離D3比柵極曲線區(qū)域中的柵極區(qū)域曲線溝槽17之間的最大水平方向距離D4更長(參照圖3)。因此，即便假設在偏壓時外加大電壓從而在柵極區(qū)域產(chǎn)生較大的電場，也能夠使電場不在柵極區(qū)域曲線溝槽17之間而是在單元區(qū)域直線溝槽16之間集中。這一點，由于柵極直線區(qū)域在水平方向上的所占面積比一般柵極曲線區(qū)域在水平方向上的所占面積更大，因此能夠防止在水平方向上所占面積小的柵極區(qū)域曲線溝槽17之間局部電場集中的情況。
[0126]另外，如圖3所示，在本實施方式中，在一對單元區(qū)域直線溝槽11的另一端側(cè)設有在水平方向上朝柵極溝槽20側(cè)突出的柵極區(qū)域曲線溝槽17a。因此，能夠?qū)⒈话趩卧獏^(qū)域中的保護溝槽10與柵極區(qū)域曲線溝槽17之間的水平方向距離縮短。因此，在偏壓時，能夠減小在被包含在單元區(qū)域中的保護溝槽10與柵極區(qū)域曲線溝槽17之間產(chǎn)生的電場，便能夠防止在該區(qū)域中局部電場過于集中的情況。
[0127]另外，如圖3所示，在本實施方式中，還設有與朝柵極溝槽20側(cè)突出的柵極區(qū)域曲線溝槽17a相鄰接，且朝該柵極區(qū)域曲線溝槽17a側(cè)突出的柵極區(qū)域曲線溝槽17b。因此，能夠?qū)⒊瘱艠O溝槽20側(cè)突出的柵極區(qū)域曲線溝槽17a與朝該柵極區(qū)域曲線溝槽17a側(cè)突出的柵極區(qū)域曲線溝槽17b之間的水平方向距離縮短。因此，在偏壓時，能夠減小在柵極區(qū)域曲線溝槽17之間產(chǎn)生的電場，便能夠防止在該區(qū)域中局部電場過于集中的情況。
[0128]另外，在本實施方式中，單元區(qū)域直線溝槽11之間的水平方向距離D1均一，長度相同。因此，能夠使在各個單元區(qū)域直線溝槽11之間所產(chǎn)生的電場均一地分散，便能夠防止在偏壓時單元區(qū)域直線溝槽11之間所產(chǎn)生的電場不均勻分布的情況。因此，能夠更加切實地防止局部電場過于集中的情況。
[0129]另外，在采用單元區(qū)域曲線溝槽12的曲率半徑越小，與鄰接于該單元區(qū)域曲線溝槽12的柵極區(qū)域的保護溝槽10的水平方向距離就越小的形態(tài)的情況下，在偏壓時，能夠防止在單元區(qū)域曲線溝槽12的曲率半徑小的地方局部電場過于集中的情況。
[0130]另外，在采用柵極區(qū)域曲線溝槽17的曲率半徑越小，與鄰接于該柵極區(qū)域曲線溝槽17的柵極區(qū)域的保護溝槽10的水平方向距離就越小的形態(tài)的情況下，在偏壓時，能夠防止在柵極區(qū)域曲線溝槽17的曲率半徑小的地方局部電場過于集中的情況。
[0131]第二實施方式
[0132]接著，將關(guān)于本發(fā)明的第二實施方式進行說明。另外，用于本實施方式的圖7是將本實施方式涉及的碳化硅半導體裝置的保護環(huán)附近擴大的上方平面圖，且是顯示相當于圖4的A7處的上方平面圖。
[0133]即便在第一實施方式中，被包含在柵極區(qū)域中的保護溝槽10具有三個以上在水平方向上直線延伸的單元區(qū)域直線溝槽16，但在第一實施方式中，沒有涉及單元區(qū)域直線溝槽16與保護環(huán)80的關(guān)系。這一點，第二實施方式被設置為，單元區(qū)域直線溝槽16與保護環(huán)80的一部分相鄰，且三個以上的單元區(qū)域直線溝槽16與保護環(huán)80平行。而且，采用鄰接于保護環(huán)80的柵極區(qū)域直線溝槽16a與鄰接于該柵極區(qū)域直線溝槽16a的柵極區(qū)域直線溝槽16b之間的水平方向距離CU比在該區(qū)域(被設為與該保護環(huán)80