[发明专利]碳化硅半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体器件（101-103），包括：

碳化硅衬底（30,30V）；

栅极绝缘膜（41），所述栅极绝缘膜（41）被设置在所述碳化硅衬底上；以及

栅电极（50），所述栅电极（50）被设置在所述栅极绝缘膜上，所述栅电极包括与所述栅极绝缘膜接触的多晶硅膜（51）、设置在所述多晶硅膜上的阻挡膜（52）以及设置在所述阻挡膜上且由难熔金属制成的金属膜（53）；

层间绝缘膜（42），所述层间绝缘膜（42）被布置为覆盖所述栅极绝缘膜以及设置在所述栅极绝缘膜上的所述栅电极，并且具有衬底接触孔（SH），所述衬底接触孔（SH）在与所述栅极绝缘膜接触的区域中部分地暴露所述碳化硅衬底；以及

互连（71），所述互连（71）通过所述衬底接触孔电连接到所述碳化硅衬底，并且通过所述层间绝缘膜与所述栅电极电绝缘。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体器件，其中，所述层间绝缘膜具有部分地暴露所述栅电极的栅极接触孔（GH），并且

所述碳化硅半导体器件进一步包括：

栅极焊盘（72），所述栅极焊盘（72）通过所述栅极接触孔电连接到所述栅电极。

3.根据权利要求2所述的碳化硅半导体器件，其中，所述互连和所述栅极焊盘由相同材料制成。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的碳化硅半导体器件，其中，所述难熔金属具有超过1000℃的熔点。

5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的碳化硅半导体器件，其中，所述碳化硅衬底（30V）设置有沟槽（TU，TV），并且所述栅电极的至少一部分被布置在所述沟槽中。

6.一种制造碳化硅半导体器件（101-103）的方法，包括以下步骤：

在碳化硅衬底（30，30V）上形成栅极绝缘膜（41）；

在所述栅极绝缘膜上形成栅电极（50），形成栅电极的所述步骤包括形成与所述栅极绝缘膜接触的多晶硅膜（51）、在所述多晶硅膜上形成阻挡膜（52）以及在所述阻挡膜上形成由难熔金属制成的金属膜（53）的步骤；

形成层间绝缘膜（42），所述层间绝缘膜（42）被布置为覆盖所述栅极绝缘膜以及设置在所述栅极绝缘膜上的所述栅电极，并且具有在与所述栅极绝缘膜接触的区域中部分地暴露所述碳化硅衬底的衬底接触孔（SH）；以及

形成互连（71），所述互连（71）通过所述衬底接触孔电连接到所述碳化硅衬底，并且通过所述层间绝缘膜与所述栅电极电绝缘。

7.根据权利要求6所述的制造碳化硅半导体器件的方法，进一步包括对所述碳化硅衬底施加热处理以使在所述互连和所述碳化硅衬底之间的电连接更具欧姆性的步骤。

8.根据权利要求7所述的制造碳化硅半导体器件的方法，其中，对所述碳化硅衬底施加热处理的所述步骤包括将所述碳化硅衬底加热至高于1000℃的温度的步骤。

9.根据权利要求6至8中的任何一项所述的制造碳化硅半导体器件的方法，其中，形成互连的所述步骤包括：形成与所述栅电极和所述碳化硅衬底中的每一个接触的导体膜（70）的步骤，以及图案化所述导体膜的步骤，所述图案化步骤形成所述互连以及设置在所述栅电极的一部分上的栅极焊盘（72）。

10.根据权利要求6至9中的任何一项所述的制造碳化硅半导体器件（102，103）的方法，进一步包括在所述碳化硅衬底（30V）中形成沟槽（TU，TV）的步骤，其中，所述栅电极的至少一部分被布置在所述沟槽中。