[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤：

(a)制备半导体晶片，所述半导体晶片在具有第一导电类型的基于碳化硅的半导体基板的第一主表面内具有第一基于碳化硅的半导体层，所述第一基于碳化硅的半导体层的导电类型与所述第一导电类型相同且浓度低于所述半导体基板的浓度；

(b)将第二导电类型区域引入所述第一基于碳化硅的半导体层较接近于所述第一主表面的表面区域内，所述第二导电类型区域具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型并用作垂直功率MISFET的沟道区；

(c)以与所述第二导电类型区域成自对准关系的方式引入所述垂直功率MISFET的源区，所述源区具有与所述第一导电类型相同的导电类型以及比所述第一基于碳化硅的半导体层的浓度高的浓度；以及

(d)以与所述源区成自对准关系的方式形成所述垂直功率MISFET的栅极结构。

2.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，

其中所述第一基于碳化硅的半导体层是外延层。

3.根据权利要求2所述的制造半导体器件的方法，还包括以下步骤：

(e)在所述步骤(c)之后且在所述步骤(d)之前，对所述第二导电类型区域和所述源区执行激活退火处理。

4.根据权利要求3所述的制造半导体器件的方法，

其中所述源区与所述第二导电类型区域的自对准利用均由基于硅的绝缘膜形成的侧壁来执行。

5.根据权利要求4所述的制造半导体器件的方法，

其中所述栅极结构与所述源区的自对准利用碳膜的开口图形来执行。

6.根据权利要求5所述的制造半导体器件的方法，

其中形成所述栅极结构的栅极绝缘膜是热氧化物膜。

7.根据权利要求5所述的制造半导体器件的方法，

其中形成所述栅极结构的栅极绝缘膜是通过化学气相沉积来沉积的绝缘膜。

8.根据权利要求7所述的制造半导体器件的方法，

其中所述化学气相沉积是原子层沉积。

9.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，

其中形成所述栅极结构的所述栅极绝缘膜具有基于氧化铝的绝缘膜。

10.根据权利要求9所述的制造半导体器件的方法，还包括以下步骤：

(f)在所述步骤(e)之后且在所述步骤(d)之前，将所述碳膜的所述开口图形扩大与所述栅极绝缘膜的厚度基本上相等的尺寸。

11.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，

其中所述半导体基板的所述第一主表面是(0001)平面或与之等效的平面。

12.一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤：

(a)制备半导体晶片，所述半导体晶片在具有第一导电类型的基于碳化硅的半导体基板的第一主表面内具有第一基于碳化硅的半导体层，所述第一基于碳化硅的半导体层的导电类型与所述第一导电类型相同且浓度低于所述半导体基板的浓度；

(b)将第二导电类型区域引入所述第一基于碳化硅的半导体层较接近于所述第一主表面的表面区域内，所述第二导电类型区域具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型并用作垂直功率MISFET的沟道区；

(c)以与所述第二导电类型区域成自对准关系的方式引入所述垂直功率MISFET的源区，所述源区具有与所述第一导电类型相同的导电类型以及比所述第一基于碳化硅的半导体层的浓度高的浓度；

(d)对所述第二导电类型区域和所述源区执行激活退火处理；以及

(e)在所述步骤(d)之后，形成所述垂直功率MISFET的栅极结构，

其中所述源区与所述第二导电类型区域的自对准利用均由基于硅的绝缘膜形成的侧壁来执行。

13.根据权利要求12所述的制造半导体器件的方法，

其中所述第一基于碳化硅的半导体层是外延层。

14.根据权利要求12所述的制造半导体器件的方法，

其中形成所述栅极结构的栅极绝缘膜是热氧化物膜。

15.根据权利要求12所述的制造半导体器件的方法，

其中形成所述栅极结构的栅极绝缘膜是通过化学气相沉积来沉积的绝缘膜。