平行的柵極區(qū)域直線溝槽16所占的區(qū)域)中的其他的柵極區(qū)域直線溝槽16之間的最小水平方向距離如小的形態(tài)。另外，符號(hào)“16”為包含后述的符號(hào)“16a”以及符號(hào)“16b”的概念。
[0134]更具體而言，在沿圖7的左右方向直線延伸的柵極區(qū)域直線溝槽16中，最下方的柵極區(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之間的上下方向的水平方向距離Cl1比在其他的柵極區(qū)域直線溝槽16之間的最小水平方向距離d2小。另夕卜，在圖7所示的范圍中，柵極直線區(qū)域中的柵極區(qū)域直線溝槽16被均等設(shè)置，其他的柵極區(qū)域直線溝槽16之間的水平方向距離d2長(zhǎng)度相同。
[0135]在第二實(shí)施方式中，其他的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式基本相同。在第二實(shí)施方式中，對(duì)于與第一實(shí)施方式相同的部分采用相同的符號(hào)并且省略詳細(xì)說(shuō)明。
[0136]即便在本實(shí)施方式中，也能夠起到與第一實(shí)施方式相同的效果。由于已經(jīng)在第一實(shí)施方式中作了詳細(xì)說(shuō)明，因此在本實(shí)施方式中，僅對(duì)本實(shí)施方式特有的效果的進(jìn)行說(shuō)明。
[0137]如上所述，在本實(shí)施方式中，采用鄰接于保護(hù)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比其他的柵極區(qū)域直線溝槽16之間的水平方向距離出小。因此，在采用本實(shí)施方式的情況下，除了第一實(shí)施方式所的到的效果之外，還能夠防止在偏壓時(shí)在靠近保護(hù)環(huán)80的周邊部電場(chǎng)集中的情況。因此，在采用保護(hù)溝槽10的情況下，存在能夠在靠近保護(hù)環(huán)80的周邊部提升雪崩耐量的益處。
[0138]最后，上述各實(shí)施方式的記載以及附圖的公開(kāi)只是用于對(duì)專(zhuān)利權(quán)利要求范圍中所記載的發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明的一個(gè)示例，并不僅限于被記載于上述實(shí)施方式的記載以及附圖所公開(kāi)的發(fā)明。
[0139]符號(hào)說(shuō)明
[0140]10保護(hù)溝槽
[0141]11單元區(qū)域直線溝槽
[0142]12單元區(qū)域曲線溝槽
[0143]16柵極區(qū)域直線溝槽
[0144]16a柵極區(qū)域直線溝槽
[0145]lb6柵極區(qū)域直線溝槽
[0146]17柵極區(qū)域曲線溝槽
[0147]17a柵極區(qū)域曲線溝槽
[0148]17b柵極區(qū)域曲線溝槽
[0149]20柵極溝槽
[0150]31 η型碳化硅半導(dǎo)體基板(第一導(dǎo)電型碳化硅半導(dǎo)體基板)
[0151]32 η型碳化娃層(第一導(dǎo)電型碳化娃層)
[0152]36 P型碳化娃層(第二導(dǎo)電型碳化娃層)
[0153]61第一導(dǎo)電構(gòu)件(導(dǎo)電構(gòu)件)
[0154]69源極電極
[0155]79柵極電極
[0156]80保護(hù)環(huán)
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括: 第一導(dǎo)電型碳化娃層， 被形成在所述第一導(dǎo)電型碳化硅層上的第二導(dǎo)電型碳化硅層， 被形成在從所述第二導(dǎo)電型碳化硅層的表面直到到達(dá)所述第一導(dǎo)電型碳化硅層的深度處的柵極溝槽， 在所述柵極溝槽內(nèi)被設(shè)置為經(jīng)由絕緣膜的柵極電極， 被形成在從所述第二導(dǎo)電型碳化硅層的表面直到比所述柵極溝槽更深的深度處的保護(hù)溝槽，以及 被設(shè)置在所述保護(hù)溝槽內(nèi)的導(dǎo)電構(gòu)件， 其中，在水平方向上，包含所述柵極溝槽，以及在水平方向上以開(kāi)口的狀態(tài)將所述柵極溝槽的至少一部分包圍的所述保護(hù)溝槽這兩者的區(qū)域成為單元區(qū)域， 在水平方向上，包含所述保護(hù)溝槽，且設(shè)置有柵極襯墊或者與該柵極襯墊相連接的布置電極的區(qū)域成為柵極區(qū)域， 被包含在所述單元區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有多個(gè)在水平方向上直線延伸的單元區(qū)域直線溝槽， 所述單元區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離比被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽之間的最大水平方向距離更長(zhǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，所述單元區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離比被包含在所述單元區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽與被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽之間的最大水平方向距離更長(zhǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，被包含在所述單元區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽還具有被設(shè)置在所述單元區(qū)域直線溝槽的端部且在水平方向上彎曲的單元區(qū)域曲線溝槽， 所述單元區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離比所述單元區(qū)域曲線溝槽與被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽之間的最大水平方向距離更長(zhǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有在水平方向上直線延伸的柵極區(qū)域直線溝槽，和在水平方向上彎曲的柵極區(qū)域曲線溝槽， 所述柵極區(qū)域包含在水平方向上有多個(gè)所述柵極區(qū)域直線溝槽延伸的柵極直線區(qū)域，和在水平方向上有多個(gè)所述柵極區(qū)域曲線溝槽延伸的柵極曲線區(qū)域， 所述柵極直線區(qū)域中的所述柵極區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離比所述柵極曲線區(qū)域中的所述柵極區(qū)域曲線溝槽之間的最大水平方向距離更長(zhǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的碳化娃半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，所述柵極溝槽在水平方向上直線延伸。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，所述柵極溝槽與所述單元區(qū)域直線溝槽在水平方向上呈平行延伸。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任意一項(xiàng)所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，被包含在所述單元區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有一對(duì)所述單元區(qū)域直線溝槽和在水平方向上彎曲的單元區(qū)域曲線溝槽， 在所述一對(duì)所述單元區(qū)域直線溝槽的一端設(shè)有所述單元區(qū)域曲線溝槽， 在所述一對(duì)所述單元區(qū)域直線溝槽的水平方向之間設(shè)有所述柵極溝槽。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有在水平方向上彎曲的柵極區(qū)域曲線溝槽， 在所述一對(duì)單元區(qū)域溝槽的另一端側(cè)設(shè)有在水平方向上朝所述柵極溝槽側(cè)突出的所述柵極區(qū)域曲線溝槽。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，設(shè)有與朝所述柵極溝槽側(cè)突出的所述柵極區(qū)域曲線溝槽相鄰，且朝該柵極區(qū)域曲線溝槽側(cè)突出的所述柵極區(qū)域曲線溝槽。10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 其中，被包含在所述單元區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有三個(gè)以上在水平方向上直線延伸的單元區(qū)域直線溝槽， 所述單元區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離均一。11.根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還包括: 將所述柵極區(qū)域以及所述單元區(qū)域在水平方向上包圍的保護(hù)環(huán)， 其中，被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有三個(gè)以上在水平方向上直線延伸的柵極區(qū)域直線溝槽， 所述柵極區(qū)域直線溝槽被設(shè)置為與所述保護(hù)環(huán)的至少一部分相鄰而平行， 相鄰于所述保護(hù)環(huán)的所述柵極區(qū)域直線溝槽與相鄰于該柵極區(qū)域直線溝槽的柵極區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離比其他的柵極區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離小。12.一種碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括: 形成第一導(dǎo)電型碳化硅層的工序， 在所述第一導(dǎo)電型碳化硅層上形成第二導(dǎo)電型碳化硅層的工序， 在從所述第二導(dǎo)電型碳化硅層的表面直到到達(dá)所述第一導(dǎo)電型碳化硅層的深度處形成柵極溝槽的工序， 在從所述第二導(dǎo)電型碳化硅層的表面直到比所述柵極溝槽更深的深度處形成保護(hù)溝槽的工序， 在所述柵極溝槽內(nèi)經(jīng)由絕緣膜從而設(shè)置柵極電極的工序，以及 在所述保護(hù)溝槽內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電構(gòu)件的工序， 在水平方向上，包含所述柵極溝槽，以及在水平方向上以開(kāi)口的狀態(tài)將所述柵極溝槽的至少一部分包圍的所述保護(hù)溝槽這兩者的區(qū)域成為單元區(qū)域， 在水平方向上，包含所述保護(hù)溝槽，且設(shè)置有柵極襯墊或者與該柵極襯墊相連接的布置電極的區(qū)域成為柵極區(qū)域， 被包含在所述單元區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有在水平方向上直線延伸的多個(gè)單元區(qū)域直線溝槽， 將所述單元區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離設(shè)為比被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽之間的最大水平方向距離更長(zhǎng)。13.一種碳化硅半導(dǎo)體裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于: 其中，所述碳化硅半導(dǎo)體裝置具有: 第一導(dǎo)電型碳化娃層， 被形成在所述第一導(dǎo)電型碳化硅層上的第二導(dǎo)電型碳化硅層， 被形成在從所述第二導(dǎo)電型碳化硅層的表面直到到達(dá)所述第一導(dǎo)電型碳化硅層的深度處的柵極溝槽， 在所述柵極溝槽內(nèi)被設(shè)置為經(jīng)由絕緣膜的柵極電極， 被形成在從所述第二導(dǎo)電型碳化硅層的表面直到比所述柵極溝槽更深的深度處的保護(hù)溝槽，以及 被設(shè)置在所述保護(hù)溝槽內(nèi)的導(dǎo)電構(gòu)件， 在水平方向上，包含所述柵極溝槽，以及在水平方向上以開(kāi)口的狀態(tài)將所述柵極溝槽的至少一部分包圍的所述保護(hù)溝槽這兩者的區(qū)域成為單元區(qū)域， 在水平方向上，包含所述保護(hù)溝槽，且設(shè)置有柵極襯墊或者與該柵極襯墊相連接的布置電極的區(qū)域成為柵極區(qū)域， 被包含在所述單元區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽具有在水平方向上直線延伸的多個(gè)單元區(qū)域直線溝槽， 所述單元區(qū)域直線溝槽之間的水平方向距離被設(shè)計(jì)為比被包含在所述柵極區(qū)域中的所述保護(hù)溝槽之間的最大水平方向距離更長(zhǎng)。
【專(zhuān)利摘要】碳化硅半導(dǎo)體裝置包括:第一導(dǎo)電型碳化硅層32,第二導(dǎo)電型碳化硅層36,柵極溝槽20,被設(shè)置在柵極溝槽20內(nèi)的柵極電極79,以及直到比柵極溝槽20更深的深度處被形成的保護(hù)溝槽10。在水平方向上，包含柵極溝槽20，以及以開(kāi)口的狀態(tài)將柵極溝槽20的至少一部分在水平方向上包圍的保護(hù)溝槽10這兩者的區(qū)域成為單元(cell)區(qū)域，在水平方向上，包含保護(hù)溝槽10，且設(shè)置有柵極襯墊89或者與該柵極襯墊89相連接的布置電極的區(qū)域成為柵極區(qū)域。被包含在單元區(qū)域中的保護(hù)溝槽10具有在水平方向上直線延伸的多個(gè)單元區(qū)域直線溝槽11。而且，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(hù)溝槽10間的最大水平方向距離D3更長(zhǎng)。
【IPC分類(lèi)】H01L29/78, H01L29/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105637644
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480003425
【發(fā)明人】井上徹人, 菅井昭彥, 中村俊一
【申請(qǐng)人】新電元工業(yè)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年9月24日
【公告號(hào)】WO2016046900A1