[发明专利]碳化硅半导体器件及其制造方法

说明书

一种碳化硅衬底(10)，其具有被设置为与第一主表面(10a)相接触的栅绝缘膜(20)，具有被设置为与栅绝缘膜(20)相接触的栅电极(30)，且具有从第一主表面(10a)暴露出的源区(15)。利用掩模层(45)，通过针对层间绝缘膜(40)执行第一各向同性蚀刻，具有第一内壁表面(46a)的第一凹进部(46)被形成在层间绝缘膜(40)中。利用掩模层(45)，通过针对层间绝缘膜(40)和栅绝缘膜(20)执行第一各向异性蚀刻且由此从栅绝缘膜(20)暴露源区(15)而形成具有第二内壁表面(47a)的第二凹进部(47)。形成被布置为与第一内壁表面(46a)和第二内壁表面(47a)相接触并且被电连接至源电极(50)的互连(60)。因此，可提供能提高互连可靠性的碳化硅半导体器件以及制造该碳化硅半导体器件的方法。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅半导体器件以及制造该碳化硅半导体器件的方法，且更特别地涉及一种能提高互连可靠性的碳化硅半导体器件以及制造这种碳化硅半导体器件的方法。

背景技术

近年来，为了实现诸如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的半导体器件的更高的击穿电压，更低的损耗，以及在高温环境下应用，越来越多地采用碳化硅作为构成半导体器件的材料。碳化硅是一种具有比硅大的带隙的宽带隙半导体，其已经常规地并广泛地用作用于半导体器件的材料。因此，通过采用碳化硅作为用于半导体器件的材料，半导体器件可具有高反向击穿电压，降低的导通电阻等等。而且，有利地，与采用硅作为其材料的半导体器件相比，采用碳化硅作为其材料的半导体器件，即使在高温环境下也具有更少退化的特性。

例如，Nikkan Kogyo Shimbun有限公司的Hiroyuki Matsunami以及另外三个人的“半导体SiC技术和应用，第二版”，2011年9月30日，p358至353(NPD 1)公开了一种平面型MOSFET，其包括被布置为围绕栅电极的绝缘膜，以及源电极互连，其被设置为与绝缘膜相接触并且被电连接至n⁺区。

引用文献列表

非专利文献

NPD 1：Nikkan Kogyo Shimbun有限公司的Hiroyuki Matsunami以及另外三个人的“半导体SiC技术和应用，第二版”，2011年9月30日，p358至353

发明内容

技术问题

由碳化硅制成的MOSFET与由硅制成的MOSFET相比，能允许更大的电流流动。因此，碳化硅MOSFET的源电极互连通常设计为比硅MOSFET的源电极互连厚。例如，硅MOSFET的互连厚度约小于2μm，碳化硅MOSFET的互连厚度约大于或等于2μm。根据上述文献中公开的MOSFET，绝缘膜沿栅绝缘膜的形状形成。因此，角部形成在绝缘膜中围绕栅电极的外周角部的部分处。当厚的源电极互连沿绝缘膜的角部形成时，空腔(所谓的“空隙”)形成在绝缘膜的角部附近形成的互连的内部。如果空腔形成在互连内部，则当较大电流流过互连时，互连会断开。因此，降低了互连的可靠性(换言之，电迁移耐力)。

有鉴于上述问题提出本发明，且其目的是提供一种能提高互连可靠性的碳化硅半导体器件以及制造该碳化硅半导体器件的方法。

问题的解决方案