[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件(1)，包括：

衬底(10)，所述衬底(10)由碳化硅制成并且具有在所述衬底(10)中形成的第一沟槽(16)和第二沟槽(17)，所述第一沟槽(16)在一个主表面(10a)一侧具有开口，所述第二沟槽(17)在所述主表面(10a)一侧具有开口并且比所述第一沟槽(16)浅；

栅极绝缘膜(20)，所述栅极绝缘膜(20)被设置在所述第一沟槽(16)的壁表面(16a)上并且与所述第一沟槽(16)的所述壁表面(16a)接触；

栅电极(30)，所述栅电极(30)被设置在所述栅极绝缘膜(20)上并且与所述栅极绝缘膜(20)接触；以及

接触电极(50)，所述接触电极(50)被设置在所述第二沟槽(17)的壁表面(17a)上并且与所述第二沟槽(17)的所述壁表面(17a)接触，

所述衬底(10)包括

源极区(15)，所述源极区(15)包括所述衬底(10)的所述主表面(10a)和所述第一沟槽(16)的所述壁表面(16a)，

体区(14)，所述体区(14)与所述源极区(15)接触并且包括所述第一沟槽(16)的所述壁表面(16a)，以及

漂移区(13)，所述漂移区(13)与所述体区(14)接触并且包括所述第一沟槽(16)的所述壁表面(16a)，

所述第一沟槽(16)被形成为延伸通过所述源极区(15)和所述体区(14)并且到达所述漂移区(13)，

所述第二沟槽(17)被形成为延伸通过所述源极区(15)并且到达所述体区(14)。

2.根据权利要求1所述的半导体器件(1)，其中，所述接触电极(50)被设置为不在所述衬底(10)的所述主表面(10a)上并且不与所述衬底(10)的所述主表面(10a)接触。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件(1)，其中，所述第二沟槽(17)的所述壁表面(17a)由与{0001}面交叉的面构成。

4.根据权利要求1-3中的任何一项所述的半导体器件(1)，其中，在包括所述第一和第二沟槽(16，17)的所述衬底(10)的厚度方向上的横截面中，虚拟直线(A-A)与所述第一沟槽(16)的面向所述第二沟槽(17)的所述壁表面(16a)交叉，所述虚拟直线(A-A)从所述第二沟槽(17)的最底部处的所述壁表面(17a)起与{0001}面平行地延伸。

5.根据权利要求4所述的半导体器件(1)，其中，在包括所述第一和第二沟槽(16，17)的所述衬底(10)的厚度方向上的横截面中，所述虚拟直线(A-A)与所述第一沟槽(16)的面向所述第二沟槽(17)的所述壁表面(16a)交叉，而不与所述漂移区(13)交叉。

6.根据权利要求1-5中的任何一项所述的半导体器件(1)，其中，所述衬底(10)的所述主表面(10a)由相对于{0001}面具有8°或者更小的偏离角的面构成。

7.根据权利要求1-6中的任何一项所述的半导体器件(1)，其中，所述第一沟槽(16)的所述壁表面(16a)相对于所述衬底(10)的所述主表面(10a)形成钝角。

8.根据权利要求1-7中的任何一项所述的半导体器件(1)，其中，所述第一沟槽(16)的所述壁表面(16a)由相对于{0001}面具有不小于50°且不大于65°的偏离角的面构成。

9.根据权利要求1-8中的任何一项所述的半导体器件(1)，其中，所述体区(14)具有不小于1.0×10¹⁷cm^-3并且不大于5.0×10¹⁸cm^-3的杂质浓度。

10.一种用于制造半导体器件的方法，包括以下步骤：

制备由碳化硅制成并且具有主表面(10a)的衬底(10)；

在所述衬底(10)中形成有源区；

形成在所述衬底(10)的所述主表面(10a)一侧具有开口的第一沟槽(16)；

形成在所述衬底(10)的所述主表面(10a)一侧具有开口并且比所述第一沟槽(16)浅的第二沟槽(17)；

将栅极绝缘膜(20)设置在所述第一沟槽(16)的壁表面(16a)上并且与所述第一沟槽(16)的所述壁表面(16a)接触；

将栅电极(30)设置在所述栅极绝缘膜(20)上并且与所述栅极绝缘膜(20)接触；并且

将接触电极(50)设置在所述第二沟槽(17)的壁表面(17a)上并且与所述第二沟槽(17)的所述壁表面(17a)接触，

在形成所述有源区的步骤中，形成源极区(15)、体区(14)、以及漂移区(13)，所述源极区(15)包括所述衬底(10)的所述主表面(10a)，所述体区(14)与所述源极区(15)接触，所述漂移区(13)与所述体区(14)接触，

在形成所述第一沟槽(16)的步骤中，具有所述壁表面(16a)的所述第一沟槽(16)被形成为延伸通过所述源极区(15)和所述体区(14)，到达所述漂移区(13)，并且暴露所述源极区(15)、所述体区(14)、以及所述漂移区(13)，

在形成所述第二沟槽(17)的步骤中，所述第二沟槽(17)被形成为延伸通过所述源极区(15)并且到达所述体区(14)。