[发明专利]半导体功率器件及其制备方法

说明书

本发明提供了半导体功率器件及其制备方法，该器件包括：衬底；位于衬底中，且靠近衬底的上表面设置的阱区；位于阱区中，且靠近衬底的上表面设置的源区；位于衬底的上表面的栅极氧化层；位于栅极氧化层的上表面的栅极；位于栅极的上表面的栅极保护层；位于栅极保护层的上表面的接触电极；位于源区、栅极氧化层、栅极、栅极保护层和接触电极之间的侧墙，该侧墙包括位于栅极氧化层上表面且覆盖栅极和栅极保护层侧壁的第一侧墙；位于源区上表面，且覆盖栅极氧化层、第一侧墙和接触电极侧壁、并与源区和接触电极电连接的第二侧墙，其中，第一侧墙由绝缘材料形成，第二侧墙由导电材料形成。该器件可实现较小元胞尺寸，较高稳定性，并且大大降低了源区接触电阻和导通时源区的长度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体的，涉及半导体功率器件及其制备方法。

背景技术

现有制备半导体功率器件(结构示意图参照图1)的过程中的spacer(侧墙)刻蚀过程不能通过量测来控制，刻蚀过刻量受机台状态影响很大，从而导致其接触孔的深宽比稳定性较差。另外，spacer刻蚀不稳定性影响栅极与源区之间的介质层厚度，从而导致栅极和源极电容(GS电容)一致性较差。再有，为了防止spacer过刻导致栅极跟源区短路，栅极上面的栅极保护层厚度必须较厚，因而导致GS电容很难做大。此外，通过挖Si Trench(硅孔)的方式形成接触，接触电极与源区接触面积小、接触面缺陷较多致使接触孔的接触电阻较大。最后，导通时过源区的电流必须从长细条的源区这头流到那一头，因此导致在大电流下源区接触电阻偏大。

因而，现有半导体功率器件相关技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种不需要刻蚀Si Trench，可以较大地缩小pitch(元胞)大小，从而节约成本和增加电流密度、源区具有更好的接触以降低源区接触问题带来的风险、栅极与源区之间的电容Cgs(栅极和源极电容)可控、或者稳定性较高的半导体功率器件。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种半导体功率器件。根据本发明的实施例，该半导体功率器件包括：衬底；阱区，所述阱区位于所述衬底中，且靠近所述衬底的上表面设置；源区，所述源区位于所述阱区中，且靠近所述衬底的上表面设置；栅极氧化层，所述栅极氧化层位于所述衬底的上表面，且覆盖所述阱区和所述源区上表面的一部分；栅极，所述栅极位于所述栅极氧化层的上表面；栅极保护层，所述栅极保护层位于所述栅极的上表面；接触电极，所述接触电极位于所述栅极保护层的上表面，且贯穿所述栅极保护层、所述栅极和所述栅极氧化层，并与所述源区和所述阱区电连接；侧墙，所述侧墙位于源区、所述栅极氧化层、所述栅极、所述栅极保护层和所述接触电极之间；其中，所述侧墙包括：第一侧墙，所述第一侧墙位于所述栅极氧化层上表面，且覆盖所述栅极和所述栅极保护层靠近所述接触电极的侧壁；第二侧墙，所述第二侧墙位于所述源区上表面，且覆盖所述栅极氧化层和所述第一侧墙靠近所述接触电极的侧壁，并与源区和接触电极电连接，其中，所述第一侧墙由绝缘材料形成，所述第二侧墙由导电材料形成。发明人发现，选择第一侧墙由绝缘材料形成，可以较好的绝缘栅极和栅极保护层，第二侧墙由导电材料形成，可以作为源区的部分引线与源区电连接，使得源区可以通过第二侧墙在纵向与接触电极形成接触，不需要刻蚀SiTrench形成接触，源区的接触孔深宽比较小，可以较大的缩小元胞大小，提高器件集成度，同时源区接触面积较大，能形成良好的欧姆接触，大大降低了源极接触电阻和导通时源区的长度，提高了器件的电流密度。