[發明專利]碳化硅半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201780052784.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109661728A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 內田光亮;日吉透;酒井光彥
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/12;H01L29/417
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

1.一種碳化硅半導體裝置，包括：

碳化硅襯底，所述碳化硅襯底具有第一主表面和與所述第一主表面相反的第二主表面；

柵極絕緣膜；以及

源極電極，其中

柵極溝槽和源極溝槽設置在所述第一主表面中，

所述柵極溝槽由連續到所述第一主表面的第一側表面和連續到所述第一側表面的第一底表面限定，

所述源極溝槽由連續到所述第一主表面的第二側表面和連續到所述第二側表面的第二底表面限定，

所述碳化硅襯底包括：

漂移區，所述漂移區具有第一導電型，

主體區，所述主體區設置在所述漂移區上并且具有不同于所述第一導電型的第二導電型，

源極區，所述源極區在所述主體區上，所述源極區通過所述主體區與所述漂移區分隔開，所述源極區具有所述第一導電型，

第一區，所述第一區在所述第二底表面與所述第二主表面之間，所述第一區具有所述第二導電型，以及

第二區，所述第二區與所述第一區接觸，所述第二區構成所述第二側表面的至少一部分和所述第二底表面，所述第二區具有所述第二導電型，

所述柵極絕緣膜在所述第一側表面處與所述漂移區、所述主體區和所述源極區接觸，并且所述柵極絕緣膜在所述第一底表面處與所述漂移區接觸，以及

所述源極電極在所述第二側表面和所述第二底表面處與所述第二區接觸。

2.根據權利要求1所述的碳化硅半導體裝置，其中

所述第二區構成所述第一主表面的一部分，以及

所述源極電極在所述第一主表面處與所述第二區接觸。

3.根據權利要求2所述的碳化硅半導體裝置，其中

所述第二區具有第三區和第四區，所述第三區與所述第一區接觸，所述第四區連續到所述第三區，所述第四區與所述漂移區接觸，以及

所述第二底表面中的第二導電型雜質的濃度高于所述第三區與所述第四區之間的邊界中的所述第二導電型雜質的濃度。

4.根據權利要求2或權利要求3所述的碳化硅半導體裝置，其中所述第一側表面相對于所述第一底表面的角度大于或等于50°并且小于或等于65°。

5.根據權利要求2至權利要求4中的任一項所述的碳化硅半導體裝置，其中所述第二側表面相對于所述第二底表面的角度大于或等于50°并且小于或等于65°。

6.根據權利要求2至權利要求4中的任一項所述的碳化硅半導體裝置，其中所述第二側表面相對于所述第二底表面的角度大于65°并且小于或等于90°。

7.根據權利要求6所述的碳化硅半導體裝置，其中在垂直于所述第二主表面的方向上，所述第二底表面位于所述源極區與所述漂移區之間。

8.根據權利要求6所述的碳化硅半導體裝置，其中在垂直于所述第二主表面的方向上，所述第二底表面位于所述主體區與所述第一區之間。

9.根據權利要求2至權利要求8中的任一項所述的碳化硅半導體裝置，其中

所述碳化硅襯底進一步包括雜質區，所述雜質區具有所述第一導電型，所述雜質區位于所述第一底表面與所述第二主表面之間，所述雜質區面對所述第一區，以及

所述雜質區中的第一導電型雜質的濃度高于所述漂移區中的所述第一導電型雜質的濃度。

10.根據權利要求2至權利要求4和權利要求9中的任一項所述的碳化硅半導體裝置，其中

所述第二側表面具有連續到所述第二底表面的第一側部和連續到所述第一側部的第二側部，以及

所述第一側部相對于所述第二底表面的角度小于所述第二側部相對于平行于所述第二底表面的平面的角度。

11.根據權利要求1所述的碳化硅半導體裝置，其中

所述源極電極在所述第二側表面處與所述源極區接觸，以及

所述第二區與所述第一主表面分隔開。