[发明专利]碳化硅半导体元件以及其制造方法有效
| 申请号： | 201610081810.3 | 申请日： | 2016-02-05 |
| 公开（公告）号： | CN107046059B | 公开（公告）日： | 2020-04-21 |
| 发明（设计）人： | 颜诚廷;洪建中;洪湘婷;黄尧峯;李傳英 | 申请（专利权）人： | 瀚薪科技股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/739;H01L29/06;H01L29/24;H01L21/336;H01L21/331 |
| 代理公司： | 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 | 代理人： | 王玉双;鲍俊萍 |
| 地址： | 中国台湾新竹*** | 国省代码： | 台湾;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 碳化硅 半导体 元件 及其 制造 方法 | ||
1.一种碳化硅半导体元件，其特征在于，包含有：
一具有一第一导电性的半导体层，该半导体层的材质为碳化硅且具有一表面；
一设置于该半导体层的该表面上的绝缘层；
一设置于该绝缘层上的栅电极层；
一具有一相对该第一导电性的第二导电性的第一掺杂区域，该第一掺杂区域位于该半导体层内，该第一掺杂区域对应该半导体层的该表面具有一顶部掺杂边界，且该顶部掺杂边界具有一和该表面相隔一第一深度D1；
一具有该第二导电性的浅掺杂区域，该浅掺杂区域位于该半导体层内且自该表面延伸至一浅掺杂深度d1；
一具有该第一导电性的第二掺杂区域，该第二掺杂区域邻接该浅掺杂区域且至少部分位于该第一掺杂区域内，且该第二掺杂区域对应该半导体层的该表面具有一第二掺杂边界，且该第二掺杂边界具有一与该表面相隔的第二深度D2；以及
一具有该第二导电性的第三掺杂区域，该第三掺杂区域邻接该第二掺杂区域且至少部分与该第一掺杂区域重迭。
2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该浅掺杂区域具有一小于1E20cm-3的掺杂浓度与一大于0.01μm的第一宽度W1。
3.根据权利要求2所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该第一掺杂区域更包括一第一侧掺杂边界，该第一侧掺杂边界和该第二掺杂区域相隔一第二宽度W2，该第二宽度W2大于该第一宽度W1。
4.根据权利要求1所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该第一深度D1介于1nm至1000nm之间。
5.根据权利要求4所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该第一深度D1较佳地介于10nm至500nm之间。
6.根据权利要求1所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该第二深度D2介于1nm至1000nm之间。
7.根据权利要求6所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该第二深度D2较佳地介于20nm至500nm之间。
8.根据权利要求6所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，更包括一自该绝缘层延伸至该半导体层的该第二掺杂区域和该第三掺杂区域的源极电极。
9.根据权利要求8所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该源极电极的一底部形成一含硅化二镍的金属硅化物层。
10.根据权利要求8所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该半导体层的该表面和该源极电极的一底端相距一第三深度D3，D3－D2>1nm。
11.根据权利要求1所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该第一掺杂区域具有一大于5E17cm-3的掺杂浓度。
12.根据权利要求1所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该第二掺杂区域具有一大于5E18cm-3的掺杂浓度。
13.根据权利要求2所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该浅掺杂区域的该掺杂浓度于一平面方向包含一邻接该第二掺杂区域的第一浅掺杂边界与一远离该第二掺杂区域的第二浅掺杂边界，该掺杂浓度形成一梯度分布，其中该梯度分布的峰值的位置与该第一浅掺杂边界的距离小于该峰值的位置与该第二浅掺杂边界的距离。
14.根据权利要求1所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该碳化硅半导体元件配置成一金属-氧化物-半导体场效晶体管。
15.根据权利要求1所述的碳化硅半导体元件，其特征在于，该碳化硅半导体元件配置成一绝缘栅双极性晶体管。
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