[发明专利]碳化硅半导体装置

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置，其中，

所述碳化硅半导体装置包括：

第1导电类型的碳化硅漂移层，所述第1导电类型的碳化硅漂移层形成在具有偏角的碳化硅半导体衬底的上表面；

第2导电类型的主体区域，所述第2导电类型的主体区域形成在所述碳化硅漂移层的上表面；

第1导电类型的源极区域，所述第1导电类型的源极区域形成在所述主体区域的表层的一部分；

多条沟槽，所述多条沟槽自所述源极区域的上表面贯穿所述主体区域而到达所述碳化硅漂移层；

栅极绝缘膜，所述栅极绝缘膜形成在各条所述沟槽的内部的壁面；

栅电极，所述栅电极在各条所述沟槽的内部形成为覆盖所述栅极绝缘膜；

源电极，所述源电极形成为覆盖所述源极区域；

漏电极，所述漏电极形成在所述碳化硅半导体衬底的背面；

第1导电类型的耗尽抑制层，所述第1导电类型的耗尽抑制层形成在所述主体区域的下表面，并且比所述碳化硅漂移层的杂质浓度高，

所述耗尽抑制层俯视时位于被多条所述沟槽夹着的位置，

在所述碳化硅半导体衬底的带有偏角的方向上，所述耗尽抑制层和与所述耗尽抑制层相邻的一个所述沟槽之间的距离，不同于所述耗尽抑制层和与所述耗尽抑制层相邻的另一个所述沟槽之间的距离。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述碳化硅半导体装置还包括形成在所述沟槽的底面的第2导电类型的沟槽底面保护层。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述沟槽的自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的下降方向上的侧壁面与相邻的所述耗尽抑制层的距离，比所述沟槽的自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的上升方向上的侧壁面与相邻的所述耗尽抑制层的距离短。

4.根据权利要求2所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述耗尽抑制层位于如下位置，即，与在自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的下降方向上相邻的一个所述沟槽分开，并且与在自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的上升方向上相邻的另一个所述沟槽接触的位置，

所述沟槽底面保护层的上表面比自所述主体区域向所述耗尽抑制层内延伸的耗尽层的下端深，且比自所述主体区域向所述碳化硅漂移层内延伸的耗尽层的下端浅。

5.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其中，

形成在所述沟槽的自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的下降方向上的侧壁面的场效应晶体管的阈值电压，与形成在所述沟槽的自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的上升方向上的侧壁面的场效应晶体管的阈值电压相等。

6.根据权利要求2或4所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述沟槽底面保护层与所述源电极电连接。

7.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述碳化硅半导体衬底具有自(0001)面朝[11-20]轴向倾斜的偏角，

所述沟槽的自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的下降方向上的侧壁面是(-1-120)面，

所述沟槽的自所述碳化硅漂移层的上表面以偏角的量倾斜的晶面的上升方向上的侧壁面是(11-20)面。

8.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述碳化硅半导体衬底的偏角为1°～10°。

9.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述耗尽抑制层的第1导电类型的杂质浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁷cm^-3。