[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(91，92)，包括：

碳化硅衬底(30)，所述碳化硅衬底包括：具有彼此相反的第一和第二表面(S1，S2)的n型漂移层(32)；被设置在所述n型漂移层的所述第一表面中的p型体区(33)；以及被设置在所述p型体区上的n型发射极区(34)，所述n型发射极区与所述n型漂移层被所述p型体区分开；

栅极绝缘膜(11)，所述栅极绝缘膜被设置在所述p型体区上，使得所述n型漂移层和所述n型发射极区相互连接；

栅电极(9)，所述栅电极被设置在所述栅极绝缘膜上；

发射极电极(42)，所述发射极电极与所述n型发射极区和所述p型体区中的每一个接触；以及

p型Si集电极层(70)，所述p型Si集电极层被直接地设置在所述碳化硅衬底上以面向所述n型漂移层的所述第二表面。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述p型Si集电极层由多晶硅制成。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述p型Si集电极层由非晶硅制成。

4.根据权利要求1-3中的任何一项所述的半导体器件(92)，其中，所述碳化硅衬底包括p型SiC层(31)，所述p型SiC层与所述p型体区被所述n型漂移层分开，并且被直接地设置在所述p型Si集电极层上。

5.一种用于制造半导体器件的方法，包括以下步骤：

通过在n型单晶衬底(20)上外延生长碳化硅的同时向所述碳化硅添加施主型杂质，来形成碳化硅衬底(30)，所述碳化硅衬底具有由碳化硅制成的所述n型单晶衬底和被设置在所述n型单晶衬底上的n型漂移层(32)，所述n型漂移层具有彼此相反的第一和第二表面(S1，S2)，所述第二表面面向所述n型单晶衬底；

形成p型体区(33)和n型发射极区(34)，所述p型体区被设置在所述n型漂移层的所述第一表面中，所述n型发射极区被设置在所述p型体区上，并且所述n型发射极区与所述n型漂移层被所述p型体区分开；

在所述p型体区上形成栅极绝缘膜(11)，使得所述n型漂移层和所述n型发射极区相互连接；

在所述栅极绝缘膜上形成栅电极(9)；

形成发射极电极(42)，所述发射极电极与所述n型发射极区和所述p型体区中的每一个接触；以及

通过在所述碳化硅衬底上沉积硅的同时向所述硅添加受主型杂质，来形成面向所述n型漂移层的所述第二表面的p型Si集电极层(70)。

6.根据权利要求5所述的用于制造半导体器件的方法，进一步包括执行用于所述p型Si集电极层的活化热处理的步骤。

7.根据权利要求6所述的用于制造半导体器件的方法，进一步包括在执行所述活化热处理的步骤之后，在所述p型Si集电极层上形成集电极电极(44)的步骤。

8.根据权利要求6或7所述的用于制造半导体器件的方法，其中，执行所述活化热处理的步骤包括利用激光照射所述p型Si集电极层的步骤。

9.根据权利要求5-8中的任何一项所述的用于制造半导体器件的方法，进一步包括在形成所述p型Si集电极层的步骤之前，在所述发射极电极上形成发射极布线(43)的步骤，所述发射极布线(43)具有比所述发射极电极的熔点低的熔点。

10.根据权利要求5-9中的任何一项所述的用于制造半导体器件的方法，进一步包括在形成所述n型漂移层的步骤之后，去除所述n型单晶衬底的至少一部分的步骤。

11.根据权利要求5-10中的任何一项所述的用于制造半导体器件(92)的方法，进一步包括在形成所述p型Si集电极层的步骤之前，形成面向所述n型漂移层的所述第二表面的p型SiC层(31)的步骤，通过借助于离子注入方法将受主型杂质注入到所述碳化硅衬底中并且利用激光照射所述碳化硅衬底来形成所述p型SiC层，其中

通过形成与所述p型SiC层接触的所述p型Si集电极层来执行形成所述p型Si集电极层的步骤。