[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：

半导体衬底；

外延半导体层，设置在半导体衬底上；

沟槽，设置在外延半导体层中，在沟槽之间限定有源区；

凹槽区，设置在有源区的上表面中，并且分离有源区的第一和第二有源突出部；

栅极结构，设置在每一个沟槽中；

凹槽区中的前侧导电图案；

第一导电类型漂移区、第一和第二体沟道区以及第一和第二源极区，配置为与栅极结构形成晶体管，其中第一导电类型漂移区设置在外延半导体层的有源区中，其中第一和第二体沟道区具有与第一导电类型不同的第二导电类型并且彼此间隔开，以及其中第一和第二源极区具有第一导电类型并且在凹槽区的相对侧上彼此间隔开；以及

肖特基半导体区，具有第一导电类型，且设置在第一和第二体沟道区之间以及凹槽区的底面下方的有源区中，并且与前侧导电图案构成肖特基二极管。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中肖特基半导体区包括长式周期表的第13族和第15族元素，并且在肖特基半导体区中每单位体积的第15族元素的量大于每单位体积的第13族元素的量，以及

其中与肖特基半导体区相邻的漂移区包括与肖特基半导体区中相同的每单位体积的第15族元素的量，并且漂移区包括比肖特基半导体区中高的多数载流子浓度。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中第一源极区设置在第一有源突出部中，且第二有源区设置在第二有源突出部中，以及

其中第一和第二源极区的底部在靠近凹槽区处比在靠近沟槽区处处于较高的位置。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中第一和第二体沟道区设置在漂移区上，

第一源极区设置在第一体沟道区上，

第二源极区设置在第二体沟道区上，

第一和第二体沟道区包括P型导电类型，以及

漂移区、肖特基半导体区以及第一和第二源极区包括N型导电类型。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中肖特基半导体区包括长式周期表的第13族和第15族元素，并且在肖特基半导体区中每单位体积的第15族元素的量大于每单位体积的第13族元素的量，

其中第一和第二体沟道区包括长式周期表的第13族和第15族元素，并且在第一和第二体沟道区中，每单位体积的第15族元素的量小于每单位体积的第13族元素的量，以及

其中与第一和第二体沟道区以及肖特基半导体区相邻的漂移区、第一和第二体沟道区以及肖特基半导体区各自均包括每单位体积相等量的第15族元素。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

设置在导电图案和第一体沟道区之间的有源区中的第一体接触区；以及

设置在导电图案和第二体沟道区之间的有源区中并且与第一体接触区在凹槽区的相对侧上从而与第一体接触区间隔开的第二体接触区，

其中第一和第二体接触区具有比与第一和第二体接触区相邻的第一和第二体沟道区中高的多数载流子浓度。

7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中前侧导电图案提供与第一和第二体接触区以及与第一和第二源极区的欧姆接触。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中栅极结构包括上部宽度大于下部宽度的栅电极，并且包括插入到栅电极和有源区之间的沟槽侧壁上的栅介质层。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，还包括设置在栅极结构上的绝缘封盖图案。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中绝缘封盖图案包括第一、第二和第三堆叠绝缘封盖图案，以及

第二绝缘封盖图案位于第一和第三绝缘封盖图案之间，并且包括与第一和第三绝缘封盖图案不同的材料。

11.根据权利要求9所述的半导体器件，其中绝缘封盖图案与栅电极以及第一和第二有源突出部的上表面交迭。

12.根据权利要求9所述的半导体器件，还包括设置在绝缘封盖图案和栅电极之间以及绝缘封盖图案有源区之间且比栅介质层薄的绝缘缓冲图案。