[發明專利]包括溝槽接觸結構的半導體器件及制造方法

在審

• 申請號: 202010679974.2
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN112234100A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: R·西米尼克;W·貝格納
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/16;H01L29/423;H01L21/336;H01L27/088
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;申屠偉進

1.一種半導體器件（100），包括：

溝槽柵極結構（102），沿著豎直方向（y）從第一表面（104）延伸到碳化硅半導體本體（106）中；

溝槽接觸結構（108），沿著豎直方向（y）從第一表面（104）延伸到碳化硅半導體本體（106）中，其中溝槽接觸結構（108）被布置在第一表面（104）處距溝槽柵極結構（102）的橫向距離處；

第一導電類型的源極區（130）和第二導電類型的本體區（110），鄰接溝槽柵極結構（102）的第一側壁（112）；

第二導電類型的二極管區（114），鄰接與第一側壁（112）相對的溝槽柵極結構（102）的第二側壁（116）；以及

第二導電類型的屏蔽區（118），鄰接溝槽接觸結構（108）的底部（120），其中屏蔽區（118）被布置在距溝槽柵極結構（102）的橫向距離（ld）處。

2.根據權利要求1所述的半導體器件（100），其中，溝槽柵極結構（102）的底部（122）與第一表面（104）之間的第一豎直距離（vd1）等于溝槽接觸結構（108）的底部與第一表面（104）之間的第二豎直距離（vd2）。

3.根據前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），其中，溝槽接觸結構（108）和屏蔽區（118）的組合關于豎直方向（y）是對稱的。

4.根據前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），其中，二極管區（114）和屏蔽區（118）合并。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的半導體器件（100），其中，屏蔽區（118）被布置在距二極管區（114）的豎直距離處，并且第一導電類型的半導體區被布置在屏蔽區（118）與二極管區（114）之間并且直接鄰接溝槽接觸結構（108）。

6.根據前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），其中，本體區（110）僅鄰接溝槽柵極結構（102）的第一和第二側壁（112，116）中的溝槽柵極結構（102）的第一側壁（112）。

7.根據前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），其中，溝槽柵極結構（102）的底部（122）與第一表面（104）之間的第一豎直距離（vd1）等于或大于二極管區（114）的底部（124）與第一表面（104）之間的第三豎直距離（vd3）。

8.根據前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），其中，二極管區（114）鄰接溝槽接觸結構（108）的第一側壁（126）和溝槽接觸結構（108）的第二側壁（128）。

9.根據前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），還包括：

第一導電類型的電流擴散區；

第一導電類型的漂移區，其中，漂移區被布置在電流擴散區和第一導電類型的半導體襯底之間和/或電流擴散區和第一導電類型的接觸區之間，以及

電流擴散區的摻雜濃度大于漂移區的摻雜濃度。

10.根據前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），

其中，半導體器件（100）包括至少兩個溝槽接觸結構（108），其中，溝槽柵極結構（102）沿著橫向方向（x）布置在兩個溝槽接觸結構（108）中的第一個與兩個溝槽接觸結構（108）中的第二個之間。

11.根據權利要求10所述的半導體器件（100），其中，溝槽柵極結構（102）與兩個溝槽接觸結構（108）中的第一個之間的第一橫向距離小于溝槽柵極結構（102）與兩個溝槽接觸結構（108）中的第二個之間的第二橫向距離。

12.根據兩個前述權利要求中任一項所述的半導體器件（100），其中，本體區（110）被布置在距兩個溝槽接觸結構（108）中的第二個的橫向距離處。