從溝槽7的底部端向上表面?zhèn)鹊摹⑴c溝槽7底部的柵極絕緣膜8的厚度相當(dāng)?shù)奈恢帽硎緶喜?底部的柵極絕緣膜8的膜厚±50nm的范圍。
[0039]例如，在P型體區(qū)域4從溝槽7的底部端起形成的情況下，柵極電極9成為在P型體區(qū)域4中埋入了與柵極絕緣膜8的厚度相當(dāng)?shù)纳疃鹊臓顟B(tài)。在從溝槽7內(nèi)的柵極電極9對(duì)P型體區(qū)域4施加了電壓的情況下，在溝槽7附近的P型體區(qū)域4中形成溝道，成為導(dǎo)通狀態(tài)。但是，溝槽7的底部端附近的P型體區(qū)域4被形成得比柵極電極9深，所以難以形成溝道，電流路徑被阻礙，碳化硅半導(dǎo)體裝置導(dǎo)通時(shí)的電阻稍微變高。
[0040]在P型體區(qū)域4從比溝槽7底部端更向上表面?zhèn)鹊呐c溝槽7底部的柵極絕緣膜8的厚度正好一致的位置起形成的情況下，溝槽7內(nèi)的柵極電極9與P型體區(qū)域4的深度相同，在從溝槽7內(nèi)的柵極電極9施加了電壓的情況下，在整個(gè)P型體區(qū)域4中形成溝道，確保了電流路徑，所以碳化硅半導(dǎo)體裝置導(dǎo)通時(shí)的電阻非常低。另外，通過(guò)在P型體區(qū)域4與漂移層2的接合部產(chǎn)生的耗盡層c來(lái)保護(hù)柵極絕緣膜8，能夠緩和電場(chǎng)，所以能夠提高碳化硅半導(dǎo)體裝置的耐壓。
[0041]在P型體區(qū)域4從相比溝槽7的底部端更向上表面?zhèn)鹊臏喜?底部的柵極絕緣膜8的膜厚+50nm以上的位置起形成的情況下，成為柵極電極9的下端向p型體區(qū)域4的底部超出了的狀態(tài)，所以在P型體區(qū)域4中形成溝道，碳化硅半導(dǎo)體裝置導(dǎo)通時(shí)的電阻變低。另一方面，柵極電極9較深地形成，所以容易施加漏極電極11的電場(chǎng)，耐壓稍微變低。
[0042]相反地，在P型體區(qū)域4從相比溝槽7的底部端更向上表面?zhèn)鹊臏喜?底部的柵極絕緣膜8的膜厚-50nm以下的位置起形成的情況下，耐壓變高，但形成難以施加?xùn)艠O電壓且難以形成溝道的區(qū)域，碳化硅半導(dǎo)體裝置導(dǎo)通時(shí)的電阻稍微變高。
[0043]S卩，如果從相比溝槽7的底部端更向上表面?zhèn)鹊臏喜?底部的柵極絕緣膜8的膜厚±50nm以內(nèi)的位置起形成P型體區(qū)域4，則與從比溝槽7的底部端更向上表面?zhèn)鹊呐c溝槽7底部的柵極絕緣膜8的厚度正好一致的位置起形成P型體區(qū)域4的情況相比，特性雖然嚴(yán)格來(lái)說(shuō)稍微降低，但與以往的碳化硅半導(dǎo)體裝置相比，能夠得到導(dǎo)通時(shí)的電阻低且耐壓高的、特性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置，所以是合適的。
[0044]如上所述，P型體區(qū)域4需要從柵極電極9的下端、即相比溝槽7的底部端更靠上表面?zhèn)鹊呐c溝槽7底部的柵極絕緣膜8的厚度相當(dāng)?shù)奈恢闷鹦纬?。但是，如上述那樣向上表面?zhèn)鹊呐c溝槽7底部的柵極絕緣膜8的厚度相當(dāng)?shù)奈恢檬侵赣捎谘b置精度、離子密度的分布等偏差而變動(dòng)的位置，變動(dòng)的范圍只要是柵極絕緣膜8的膜厚±50nm的范圍，則顯示出比以往的半導(dǎo)體裝置更加良好的特性。
[0045]<碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法>
[0046]圖3(a)?(d)，示出本實(shí)施方式的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序。制造工序的順序只要沒有特別說(shuō)明，可以前后顛倒。另外，在這里，以作為本發(fā)明的特征的P型體區(qū)域4的制造方法為中心進(jìn)行敘述。
[0047]如圖3(a)所示，在η型碳化硅基板I上，采用外延生長(zhǎng)法來(lái)形成作為漂移層2的η型碳化娃層。
[0048]如圖3(b)所示，在漂移層2的表面通過(guò)離子注入而形成η型源極區(qū)域3、ρ型阱接觸區(qū)域5、ρ型高濃度阱區(qū)6。在該離子注入工序中，η型源極區(qū)域3能夠使用例如濃度為約I X 11Vcm3的施主雜質(zhì)來(lái)形成，對(duì)于P型阱接觸區(qū)域5、ρ型高濃度阱區(qū)6，能夠分別使用濃度約lX102°/cm3、約I X 11Vcm3的受主雜質(zhì)來(lái)形成。
[0049]在本實(shí)施方式中，施主雜質(zhì)使用氮，受主雜質(zhì)使用鋁，但不限定于此，同樣地施主雜質(zhì)能夠使用磷等，受主雜質(zhì)能夠使用硼等。另外，對(duì)離子注入的濃度也沒有特別限定，能夠根據(jù)鄰接的半導(dǎo)體層的特性使用各種離子注入濃度。
[0050]如圖3(c)所示，在η型源極區(qū)域3的中央部形成空出狹縫狀的間隙的由氧化硅膜等材料構(gòu)成的掩模15，使用四氟化碳(CF4)、氧(O2)、氬(Ar)的混合氣體通過(guò)干法蝕刻而形成溝槽7。該溝槽7形成得比P型高濃度阱區(qū)6淺。
[0051]如圖3(d)所示，從溝槽7的內(nèi)部進(jìn)行斜向離子注入，形成從溝槽7的底部朝向P型高濃度阱區(qū)6的底部而變深的P型體區(qū)域4。如果將受主雜質(zhì)離子注入到溝槽7底面的漂移層2而成為P型半導(dǎo)體，則存在在溝槽7的底面附近的電子的流動(dòng)受到阻礙、在使半導(dǎo)體裝置導(dǎo)通時(shí)的電阻變高這樣的問(wèn)題，所以在斜向離子注入中，需要注意調(diào)整注入角度等，以使得離子不被注入到溝槽7的底面。
[0052]如果從溝槽7的內(nèi)部向溝槽7的側(cè)面方向以期望的角度進(jìn)行斜向離子注入，則能夠使得附近的P型體區(qū)域4的深度與溝槽7的深度大致相同，對(duì)得到用于實(shí)現(xiàn)后面敘述的高耐壓化、高效化的構(gòu)造的情形是有利的。
[0053]在從該溝槽7的內(nèi)部進(jìn)行的離子注入工序中，從相比溝槽7的底部更靠上側(cè)的位置，以朝向P型高濃度阱區(qū)6的底部而變深的方式形成P型體區(qū)域4。接著，當(dāng)在溝槽7的內(nèi)壁部形成柵極絕緣膜8且在其內(nèi)部形成柵極電極9的情況下，柵極電極9的底部端與鄰接的P型體區(qū)域4的底部端為大致相同的深度。
[0054]當(dāng)對(duì)柵極電極9施加電壓來(lái)使半導(dǎo)體裝置成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，溝槽7附近的P型體區(qū)域4形成溝道而導(dǎo)通。另外，當(dāng)使半導(dǎo)體裝置成為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，柵極絕緣膜8能夠通過(guò)在周圍的P型體區(qū)域4與漂移層2之間形成的耗盡層C，緩和柵極絕緣膜8的電場(chǎng)強(qiáng)度，能夠顯不出尚的耐壓。
[0055]在從相比溝槽7的底部端更靠上表面?zhèn)鹊呐c溝槽7底部的柵極絕緣膜8的膜厚相當(dāng)?shù)奈恢闷鹦纬蒔型體區(qū)域4的情況下，如上述那樣，如果考慮制造裝置的精度、離子注入時(shí)的雜質(zhì)的分布，則從相比溝槽7的底部端更靠上表面?zhèn)鹊臏喜?底部的柵極絕緣膜8的膜厚±50nm的位置起，形成P型體區(qū)域4。
[0056]此時(shí)，與從正好與柵極絕緣膜8的膜厚相當(dāng)?shù)奈恢闷鹦纬蒔型體區(qū)域4的情況相比，半導(dǎo)體裝置的特性稍微變低，與其他半導(dǎo)體裝置相比，能夠得到充分地高特性的碳化硅半導(dǎo)體裝置。另外，如果能夠從朝向上表面?zhèn)鹊臏喜?底部的柵極絕緣膜8的膜厚±20nm的位置起形成P型體區(qū)域4，則能夠得到更加優(yōu)良的特性的碳化硅半導(dǎo)體裝置。
[0057]根據(jù)上述工序，能夠減小在漂移層2中暴露的溝槽7的面積，從附近的P型體區(qū)域4與漂移層2的接合部分產(chǎn)生的耗盡層c能夠較寬地?cái)U(kuò)展，所以能夠緩和溝槽7內(nèi)的柵極絕緣膜8處的電場(chǎng)強(qiáng)度。
[0058]在從該溝槽7內(nèi)部進(jìn)行的斜向離子注入中，也能夠用與掩模15不同的埋入材料來(lái)埋入溝槽7內(nèi)部，使埋入材料介于其間地進(jìn)行離子注入。如果使埋入材料介于其間地進(jìn)行離子注入，則在溝槽7的底面部分離子被注入到埋入材料中，具有離子難以被注入到溝槽7底面的這樣的特征。在這里，作為埋入材料是離子吸収體即可，也能夠使用與構(gòu)成掩模15的氧化硅膜不同的抗蝕劑等樹脂材料或者其他無(wú)機(jī)材料。
[0059]在使該埋入材料介于其間地進(jìn)行離子注入的情況下，也以溝槽7的底部的上側(cè)與P型體區(qū)域4相接的方式來(lái)形成是非常優(yōu)選的。也可以從相比溝槽7的底部端更向上表面?zhèn)鹊臏喜?底部的柵極絕緣膜8的膜厚±50nm的位置起形成ρ型體區(qū)域4，進(jìn)而，如果能夠設(shè)為柵極絕緣膜8的膜厚±20nm的位置，則更加合適。
[0060]在從溝槽7內(nèi)部進(jìn)行斜向離子注入的情況下，以及，在向溝槽7填充埋入材料并使埋入材料介于其間地進(jìn)行斜向離子注入的情況下，對(duì)受主雜質(zhì)濃度都沒有特別限定，但優(yōu)選為I X 1lfVcm3?I X 10 1Vcm3?在低于I X 1016/cm3的情況下，對(duì)于形成ρ型體區(qū)域4是不足夠的，如果超過(guò)I X 11Vcm3,則對(duì)周圍部分的影響大，無(wú)法得到作為目的半導(dǎo)體裝置的特性。
[0061]此后，在使用了掩模15以及埋入材料的情況下，去除該埋入材料，在溝槽7內(nèi)部形成柵極絕緣膜8與柵極電極9。此外，溝槽7底面、與以從溝槽7底部朝向ρ型高濃度阱區(qū)6的底部而變深的方式形成了的兩側(cè)的ρ型體區(qū)域4所形成的角需要如上述那樣設(shè)為鈍角。最后，以與η型源極區(qū)域3和ρ型阱接觸區(qū)域5相接的方式形成源極電極10，在背面形成漏極電極11，從而能夠得到圖1、2所示的碳化硅半導(dǎo)體裝置。
[0062]在碳化硅半導(dǎo)體裝置的形成工序中，在本實(shí)施方式中，使用掩模15進(jìn)行蝕刻，在形成溝槽7之后，通過(guò)從溝槽7內(nèi)部、或者用埋入材料埋入溝槽7而使該埋入材料介于其間地進(jìn)行斜向離子注入工序，形成P型體區(qū)域4。但是，如下面所示的變形例那樣，也可以在斜向離子注入后形成溝槽7。即，首先，如圖4(a)所示，在形成溝槽7之前，作為斜向離子注入的掩模使用掩模15的開口部，以緩慢地變深的方式形成P型體區(qū)域4。然后，在這之后如圖4(b)所示，通過(guò)使用該掩模15的蝕刻來(lái)形成溝槽7。此時(shí)，在形成ρ型體區(qū)域4之后形成溝槽7，所以，需要控制溝槽7的深度、形成ρ型體區(qū)域4時(shí)的斜向離子注入角度等，以使得P型體區(qū)域4覆蓋溝槽7的底面附近之外的側(cè)面。
[0063]在本實(shí)施方式中，如圖1所示，溝槽7空出一定的間隔而成為條狀地形成，但也可以是其他形狀，例如條的邊緣為圓形形狀，即條具有曲率。另外，終端區(qū)域16的溝槽7的底面也優(yōu)選與漂移層2相接地形成，但半導(dǎo)體裝置的基板周緣部分的制造上的偏差等變大，有時(shí)被ρ型體區(qū)域4覆蓋。但是，ρ型體區(qū)域4與漂移區(qū)域2的界面變得傾斜，所以在整體中所占的比例不大，所以半導(dǎo)體裝置導(dǎo)通時(shí)的電阻沒有大幅變化，不造成問(wèn)題。
[0064]<碳化硅半導(dǎo)體裝置的特性>
[0065]通過(guò)使用本實(shí)施方式的碳化硅半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成，從溝槽7內(nèi)部通過(guò)斜向離子注入而形成P型體區(qū)域4，所以溝槽7的底面不容易被ρ型體區(qū)域4覆蓋。因此，能夠從自溝槽7的底部向上表面?zhèn)纫苿?dòng)了柵極絕緣膜8的膜厚±50nm的部分，朝向ρ型高濃度阱區(qū)6的底部形成P型體區(qū)域4，能夠減小溝槽7側(cè)面與漂移層2相接的面積。因此，能夠通過(guò)在漂移層2與ρ型體區(qū)域4的接合部產(chǎn)生的耗盡