[發(fā)明專利]碳化硅半導體器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210128717.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102760768A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 渡邊弘紀;宮原真一朗;杉本雅裕;高谷秀史;渡邊行彥;副島成雅;石川剛
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝;豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06;H01L21/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

1.一種碳化硅半導體器件，其具有包含溝槽柵極結構的垂直半導體元件，所述碳化硅半導體器件包括：

碳化硅半導體襯底(1，2)，其包括第一或第二導電類型層(1)和在所述第一或第二導電類型層(1)上的漂移層(2)，其中所述漂移層(2)具有第一導電類型，并且所述碳化硅半導體襯底(1，2)包括具有偏移方向的主表面；

溝槽(6)，其設置在所述漂移層(2)的表面上并且具有縱向方向；以及

柵極電極(9)，其經(jīng)由柵極絕緣膜(8)設置在所述溝槽(6)中，

其中，所述溝槽(6)的側(cè)壁提供溝道形成表面，

其中，所述垂直半導體器件被配置為根據(jù)施加至所述柵極電極(9)的柵極電壓而使電流沿著所述溝槽(6)的所述溝道形成表面流動，并且

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述偏移方向垂直于所述溝槽(6)的所述縱向方向。

2.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅半導體器件，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述主表面是硅平面，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述偏移方向是<11-20>方向，并且

其中，所述溝槽(6)的所述縱向方向是<1-100>方向。

3.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅半導體器件，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述主表面是硅平面，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述偏移方向是<1-100>方向，并且

其中，所述溝槽(6)的所述縱向方向是<11-20>方向。

4.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅半導體器件，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述主表面是碳平面，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述偏移方向是<11-20>方向，并且

其中，所述溝槽(6)的所述縱向方向是<1-100>方向。

5.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅半導體器件，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述主表面是碳平面，

其中，所述碳化硅半導體襯底(1，2)的所述偏移方向是<1-100>方向，并且

其中，所述溝槽(6)的所述縱向方向是<11-20>方向。

6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的碳化硅半導體器件，還包括：

漏極電極(13)，其設置在與所述漂移層(2)相對的所述第一或第二導電類型層(1)上；

基極區(qū)(3)，其設置在所述漂移層(2)的表面部分中；

源極區(qū)(4)，其設置在所述基極區(qū)(3)的表面部分中；

接觸層(5)，其設置在所述基極區(qū)(3)的與所述源極區(qū)(4)相鄰的另一表面部分中；以及

源極電極(11)，其設置在所述源極區(qū)(4)和所述接觸層(5)上，使得所述源極電極(11)與所述源極區(qū)(4)和所述接觸層(5)電耦合，

其中，所述溝槽(6)穿透所述源極區(qū)(4)和所述基極區(qū)(3)，并且到達所述漂移層(2)，并且

其中，所述接觸層(5)經(jīng)由所述源極區(qū)(4)設置在所述溝槽(6)的兩側(cè)上。

7.根據(jù)權利要求6所述的碳化硅半導體器件，還包括：

深層(10)，其設置在所述基極區(qū)(3)下的所述漂移層(2)中，

其中，所述深層(10)接觸所述基極區(qū)(3)，并且

其中，所述深層(10)具有垂直于所述溝槽(6)的所述縱向方向的延伸方向。