[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010035212.9
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN113113464B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 清純半導(dǎo)體（寧波）有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/78;H01L29/739;H01L21/336;H01L21/331
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 林韻英

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，該半導(dǎo)體器件包括：第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；若干第一半導(dǎo)體區(qū)域，第一半導(dǎo)體區(qū)域是第二導(dǎo)電類型，設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)，若干第一半導(dǎo)體區(qū)域在第一方向上延伸；若干第二半導(dǎo)體區(qū)域，第二半導(dǎo)體區(qū)域是第二導(dǎo)電類型，在第二方向延伸，設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)且位于相鄰的兩個(gè)第一半導(dǎo)體區(qū)域之間，與相鄰的兩個(gè)第一半導(dǎo)體區(qū)域接觸。本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件，結(jié)場效應(yīng)區(qū)和第二半導(dǎo)體區(qū)域的寬度可以調(diào)節(jié)，可以通過減小結(jié)場效應(yīng)區(qū)的寬度來減小半導(dǎo)體器件的晶胞尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體管結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

對于半導(dǎo)體器件，一個(gè)潛在的問題是在器件的結(jié)場效應(yīng)(JFET)區(qū)的柵極氧化物處的高電場的存在。JFET區(qū)通常是可包括N型摻雜劑的N型漂移區(qū)的活性部分，并位于兩個(gè)P型阱之間。JFET區(qū)可以指的是與通過施加?xùn)艠O電壓來達(dá)到P型阱的表面的溝道區(qū)接觸的區(qū)。JFET區(qū)與N+源極區(qū)、溝道區(qū)、N型漂移區(qū)、襯底和漏極電極一起構(gòu)成電子的傳導(dǎo)路徑。在高偏置電壓被施加到漏極(接近于操作最大值)且柵極被保持接近地電位的操作條件下，JFET區(qū)之上的柵極氧化物存在高電場，此時(shí)，界面材料和柵極氧化物中的瑕疵可能導(dǎo)致柵極氧化物故障，熱載流子也可能被注入柵極氧化物中。

一般地，如圖7所示，為了減小半導(dǎo)體器件結(jié)場效應(yīng)區(qū)的柵極氧化物處的高電場，常采用在結(jié)場效應(yīng)區(qū)中間引入一個(gè)P+區(qū)。但采用這種方法減小半導(dǎo)體器件結(jié)場效應(yīng)區(qū)的柵極氧化物處的高電場，使得晶胞尺寸很大，因?yàn)镻+區(qū)本身需要占用結(jié)場效應(yīng)區(qū)的一部分空間，且是在結(jié)場效應(yīng)區(qū)的中間被引入，P+區(qū)與臨近的P+阱區(qū)之間存在間隙。為了進(jìn)一步降低器件的導(dǎo)通電阻，在溝道遷移率保持不變的情況下，需要盡量增加單位面積內(nèi)的溝道密度，即降低晶胞尺寸。但上述結(jié)構(gòu)難以減小晶胞尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；若干第一半導(dǎo)體區(qū)域，第一半導(dǎo)體區(qū)域是第二導(dǎo)電類型，設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)，若干第一半導(dǎo)體區(qū)域在第一方向上延伸；若干第二半導(dǎo)體區(qū)域，第二半導(dǎo)體區(qū)域是第二導(dǎo)電類型，在第二方向延伸，設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)且位于相鄰的兩個(gè)第一半導(dǎo)體區(qū)域之間，與相鄰的兩個(gè)第一半導(dǎo)體區(qū)域接觸。

可選地，第一半導(dǎo)體區(qū)域的摻雜濃度為1＊10¹⁵cm^－3－1＊10¹⁸cm^－3。

可選地，第二半導(dǎo)體區(qū)域的摻雜濃度為5＊10¹⁶cm^－3－5＊10²⁰cm^－3。

可選地，第二半導(dǎo)體區(qū)域的長度小于2μm。

可選地，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層由寬禁帶半導(dǎo)體制成。

可選地，寬禁帶半導(dǎo)體的材料為碳化硅。

可選地，半導(dǎo)體器件包括：MOSFET、絕緣柵雙極型晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體控制的晶閘管。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：形成第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)形成若干第一半導(dǎo)體區(qū)域，第一半導(dǎo)體區(qū)域是第二導(dǎo)電類型，若干第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體區(qū)域在第一方向上延伸；在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)形成若干第二半導(dǎo)體區(qū)域，第二半導(dǎo)體區(qū)域是第二導(dǎo)電類型，在第二方向上延伸，位于相鄰的兩個(gè)第一半導(dǎo)體區(qū)域之間，與相鄰的兩個(gè)第一半導(dǎo)體區(qū)域接觸。

可選地，在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)形成若干第一半導(dǎo)體區(qū)域，包括：通過離子注入的方法在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層內(nèi)形成若干第一半導(dǎo)體區(qū)域，其中第一半導(dǎo)體區(qū)域是第二導(dǎo)電類型，若干第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體區(qū)域在第一方向上延伸。