[发明专利]碳化硅半导体装置及其制造方法

说明书

第一主表面设置有：栅极沟槽，所述栅极沟槽由第一侧表面和第一底表面限定；以及源极沟槽，所述源极沟槽由第二侧表面和第二底表面限定。碳化硅衬底包括漂移区、主体区、源极区、第一区和第二区。所述第一区与所述第二区接触。栅极绝缘膜在所述第一侧表面处与所述漂移区、所述主体区和所述源极区接触，并且在所述第一底表面处与所述漂移区接触。源极电极在所述第二侧表面和所述第二底表面处与所述第二区接触。

技术领域

本公开涉及一种碳化硅半导体装置以及用于制造碳化硅半导体装置的方法。本申请要求基于于2016年8月31日提交的日本专利申请第2016-169624号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

WO 2012/017798(专利文献1)公开了一种MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)，该MOSFET在击穿电压保持层的表面中设置有栅极沟槽。

引用列表

专利文献

PTL 1：WO 2012/017798

发明内容

根据本公开的一个实施例的碳化硅半导体装置包括碳化硅衬底、栅极绝缘膜和源极电极。碳化硅衬底具有第一主表面和与第一主表面相反的第二主表面。栅极沟槽和源极沟槽设置在第一主表面中。栅极沟槽由连续到第一主表面的第一侧表面和连续到第一侧表面的第一底表面限定。源极沟槽由连续到第一主表面的第二侧表面和连续到第二侧表面的第二底表面限定。碳化硅衬底包括：漂移区，该漂移区具有第一导电型；主体区，该主体区设置在漂移区上并且具有不同于第一导电型的第二导电型；源极区，该源极区在主体区上，源极区通过主体区与漂移区分隔开，源极区具有第一导电型；第一区，该第一区在第二底表面与第二主表面之间，第一区具有第二导电型；以及第二区，该第二区与第一区接触，第二区构成第二侧表面的至少一部分和第二底表面，第二区具有第二导电型。栅极绝缘膜在第一侧表面处与漂移区、主体区和源极区接触，并且栅极绝缘膜在第一底表面处与漂移区接触。源极电极在第二侧表面和第二底表面处与第二区接触。

根据本公开的一个实施例的碳化硅半导体装置包括碳化硅衬底、栅极绝缘膜和源极电极。碳化硅衬底具有第一主表面和与第一主表面相反的第二主表面。第一主表面对应于{0001}平面或者相对于{0001}平面偏离小于或等于8°的角度的平面。栅极沟槽和源极沟槽设置在第一主表面中。栅极沟槽由连续到第一主表面的第一侧表面和连续到第一侧表面的第一底表面限定。第一侧表面相对于第一底表面的角度大于或等于50°并且小于或等于65°。源极沟槽由连续到第一主表面的第二侧表面和连续到第二侧表面的第二底表面限定。第二侧表面相对于第二底表面的角度大于或等于50°并且小于或等于65°。碳化硅衬底包括：漂移区，该漂移区具有第一导电型；主体区，该主体区设置在漂移区上并且具有不同于第一导电型的第二导电型；源极区，该源极区在主体区上，源极区通过主体区与漂移区分隔开，源极区具有第一导电型；第一区，该第一区在第二底表面与第二主表面之间，第一区具有第二导电型；以及第二区，该第二区与第一区接触，第二区构成第二侧表面的至少一部分和第二底表面，第二区具有第二导电型。栅极绝缘膜在第一侧表面处与漂移区、主体区和源极区接触，并且栅极绝缘膜在第一底表面处与漂移区接触。源极电极在第二侧表面和第二底表面处与第二区接触。第二区具有第三区和第四区，该第三区与第一区接触，该第四区连续到第三区，第四区与漂移区接触。第二底表面中的第二导电型杂质的浓度高于第三区与第四区之间的边界中的第二导电型杂质的浓度。