[发明专利]碳化硅半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体器件，其特征在于，具备：

由碳化硅构成的第1导电类型的漂移区域，形成在具有OFF角的碳化硅半导体基板的第1主面上；

由碳化硅构成的第2导电类型的阱区域，形成在所述漂移区域的表面上；

由碳化硅构成的第1导电类型的源区域，选择性地形成在所述阱区域的表层部；

沟槽，从所述源区域的表面贯通所述阱区域而到达所述漂移区域；

栅电极，隔着栅绝缘膜而形成在所述沟槽的内部；

源电极，与所述阱区域及所述源区域连接；

漏电极，与碳化硅半导体基板相接地形成在所述碳化硅半导体基板的作为第1主面的相反侧的面的第2主面；以及

第2导电类型的高浓度阱区域，形成在所述阱区域内，所述第2导电类型的高浓度阱区域的杂质浓度比所述阱区域的杂质浓度大，

在所述沟槽的第1侧壁面侧的所述阱区域形成有低沟道掺杂区域，在所述沟槽的第2侧壁面侧的所述阱区域形成有有效受主浓度比所述低沟道掺杂区域低的高沟道掺杂区域。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体器件，其特征在于，

从所述第1侧壁面至所述阱区域为止的所述低沟道掺杂区域的宽度和从所述第2侧壁面至所述阱区域为止的所述高沟道掺杂区域的宽度相同。

3.根据权利要求2所述的碳化硅半导体器件，其特征在于，

所述第1主面具有从(0001)面向[11-20]轴方向倾斜的OFF角，

所述第1侧壁面是与(11-20)面接近的面，

所述第2侧壁面是与(-1-120)面接近的面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅半导体器件，其特征在于，

所述OFF角为1°以上且10°以下。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅半导体器件，其特征在于，

所述阱区域的第2导电类型杂质浓度为1×10¹⁶/cm³以上且5×10¹⁸/cm³以下。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅半导体器件，其特征在于，

在从所述沟槽侧壁起的距离比所述低沟道掺杂区域或者所述高沟道掺杂区域从所述沟槽侧壁起的距离大的所述阱区域的内侧，设置有第2导电类型杂质浓度比所述阱区域高的第2导电类型的高浓度阱区域。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅半导体器件，其特征在于，

在所述沟槽的底部的所述漂移区域内具备沟槽底面保护阱区域。

8.根据权利要求7所述的碳化硅半导体器件，其特征在于，

所述沟槽底面保护阱区域从所述沟槽侧壁起的突出距离在所述第1侧壁面侧比在所述第2侧壁面大。

9.一种碳化硅半导体器件的制造方法，其特征在于，具备：

在具有OFF角的碳化硅半导体基板的第1主面上形成由碳化硅构成的第1导电类型的漂移区域的工序；

在所述漂移区域的表面上形成由碳化硅构成的第2导电类型的阱区域的工序；

在所述阱区域的表层部选择性地形成由碳化硅构成的第1导电类型的源区域的工序；

形成从所述源区域的表面贯通所述阱区域而到达所述漂移区域的沟槽的工序；

在所述沟槽的内部隔着栅绝缘膜而形成栅电极的工序；

形成与所述阱区域及所述源区域相接的源电极的工序；

在所述碳化硅半导体基板的作为第1主面的相反侧的面的第2主面形成漏电极的工序；

在所述阱区域内的所述沟槽的第1侧壁面侧形成低沟道掺杂区域的工序；以及

在所述阱区域内的所述沟槽的第2侧壁面侧形成有效受主浓度比所述低沟道掺杂区域低的高沟道掺杂区域的工序。

10.根据权利要求9所述的碳化硅半导体器件的制造方法，其特征在于，

在形成所述低沟道掺杂区域或者所述高沟道掺杂区域之后形成所述沟槽。

11.根据权利要求9所述的碳化硅半导体器件的制造方法，其特征在于，

在进行蚀刻而形成条状的第1沟槽之后，从与所述第1沟槽的条方向正交的方向倾斜地进行离子注入，从而形成所述低沟道掺杂区域或者所述高沟道掺杂区域，之后，形成完全覆盖所述第1沟槽的掩模而对与所述第1沟槽正交的第2沟槽进行蚀刻。

12.根据权利要求9所述的碳化硅半导体器件的制造方法，其特征在于，

还具备在所述沟槽的底面形成第2导电类型的沟槽底面保护阱区域的工序，在所述沟槽底面保护阱区域中，在形成所述沟槽之后，向第1侧壁面侧倾斜离子注入的离子的角度而注入。