[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，包括：

包含碳化硅的第一导电类型的衬底；

形成在所述衬底的主表面上方的所述第一导电类型的漂移层；

形成在所述漂移层上方的所述第一导电类型的第一层；

形成在所述第一层上方的与所述第一导电类型不同的第二导电类型的体层；

形成在所述体层上方的所述第一导电类型的源极层；

被形成为穿透所述源极层、所述体层以及所述第一层并且到达所述漂移层的沟槽；

在所述沟槽的侧壁部暴露的所述体层中沿所述沟槽的侧表面形成的所述第二导电类型的沟道层；

在所述沟槽的底部暴露的所述漂移层中沿所述沟槽的底表面形成的所述第二导电类型的第二层；

被形成为覆盖所述沟槽的侧表面和底表面的栅极绝缘膜；

经由所述栅极绝缘膜而形成在所述沟槽的内部的栅电极；

与所述源极层和所述体层电连接的源电极；以及

与所述衬底的所述主表面的另一侧上的底表面电连接的漏电极，并且

其中，

所述第一层的杂质浓度高于所述漂移层的杂质浓度以及所述沟道层的杂质浓度，并且所述沟道层的杂质浓度高于所述体层的杂质浓度，

其中通过将彼此具有不同的注入能量的离子两次或更多次地注入到所述衬底的主表面上方的碳化硅中，来形成所述体层，

所述沟道层的杂质浓度沿所述沟槽的侧表面是均匀的，并且所述沟道层的杂质浓度与所述第二层的杂质浓度相同。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

所述沟道层的杂质浓度比所述体层的杂质浓度高十倍或更多倍。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

所述漂移层、所述第一层、所述体层以及所述源极层被形成在所述衬底的主表面上方的碳化硅中。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

所述第一层被形成在所述沟道层和所述第二层之间。

5.一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：

(a)在包含碳化硅的第一导电类型的衬底的主表面上方，形成依次堆叠有所述第一导电类型的漂移层、所述第一导电类型的第一层、与所述第一导电类型不同的第二导电类型的体层、以及所述第一导电类型的源极层的结构；

(b)形成掩膜，所述掩膜在所述源极层上方的预定区域中具有开口；

(c)使用所述掩膜来加工所述源极层、所述体层以及所述第一层，并且形成穿透所述源极层、所述体层以及所述第一层并且到达所述漂移层的沟槽；

(d)通过从与所述衬底的主表面的法线方向形成第一角度的方向注入所述第二导电类型的杂质的离子，在所述沟槽的侧表面暴露的所述体层中沿所述沟槽的侧表面来形成所述第二导电类型的沟道层，并且同时在所述沟槽的底表面暴露的所述漂移层中沿所述沟槽的底表面来形成所述第二导电类型的第二层；

(e)形成栅极绝缘膜，以覆盖所述沟槽的侧表面和底表面；以及

(f)经由所述栅极绝缘膜在所述沟槽的内部形成栅电极，

其中通过将彼此具有不同的注入能量的离子两次或更多次地注入到所述衬底的主表面上方的碳化硅中，来形成所述体层，

所述第一层的杂质浓度高于所述漂移层的杂质浓度以及所述沟道层的杂质浓度，并且所述沟道层的杂质浓度高于所述体层的杂质浓度，

所述沟道层的杂质浓度沿所述沟槽的侧表面是均匀的，并且所述沟道层的杂质浓度与所述第二层的杂质浓度相同。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的制造方法，其中，

在所述步骤(d)中的所述第一角度为3至15度。