[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201310438998.9
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103872130B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 李鐘錫;洪坰國;千大煥;鄭永均
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;彭益群

1.一種半導體器件，其包括：

布置在n+型碳化硅襯底的第一表面上的n-型外延層和多個n型柱區；

布置在所述多個n型柱區和所述n-型外延層上的p型外延層和n+區；

穿過所述n+區和p型外延層并布置在所述多個n型柱區和所述n-型外延層上的溝槽；

布置在所述溝槽內的柵極絕緣膜；

布置在所述柵極絕緣膜上的柵電極；

布置在所述柵電極上的氧化膜；

布置在所述p型外延層，所述n+區，和所述氧化膜上的源極電極；以及

布置在所述n+型碳化硅襯底的第二表面上的漏極電極，

其中所述溝槽的每個角部與對應的n型柱區接觸。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述多個n型柱區的摻雜濃度高于所述n-型外延層的摻雜濃度。

3.一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：

在n+型碳化硅襯底的第一表面上形成第一緩沖層圖案從而露出所述n+型碳化硅襯底的第一表面的第一部分；

通過在所述n+型碳化硅襯底的第一表面的第一部分上的第一外延生長形成多個n型柱區；

移除所述第一緩沖層圖案從而露出所述n+型碳化硅襯底的第一表面的第二部分，該第二部分與所述n+型碳化硅襯底的第一表面的第一部分相鄰；

在所述多個n型柱區上形成第二緩沖層圖案；

通過在所述n+型碳化硅襯底的第一表面的第二部分上的第二外延生長形成n-型外延層；

通過在所述n-型外延層上的第三外延生長形成p型外延層；

通過在所述p型外延層上的第四外延生長形成n+區；以及

通過穿過所述n+區和所述p型外延層，并蝕刻所述多個n型柱區和所述n-型外延層形成溝槽，

其中所述溝槽的每個角部接觸對應的n型柱區。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述多個n型柱區的摻雜濃度高于所述n-型外延層的摻雜濃度。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述多個n型柱區和所述第一緩沖層圖案具有相同的厚度。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述多個n型柱區與所述n-型外延層具有相同的厚度。

7.根據權利要求3所述的方法，其進一步包括：

在形成所述n+區之后，

在所述溝槽內形成柵極絕緣膜；

在所述柵極絕緣膜上形成柵極電極；

在所述柵極絕緣膜和所述柵極電極上形成氧化膜；以及

在所述p型外延層，所述n+區，和所述氧化膜上形成源極電極并在所述n+型碳化硅襯底的第二表面上形成漏極電極。