[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种半导体器件及其制造方法，该半导体器件包括：第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体区，设置在第一导电类型半导体层的第一表面内；第一导电类型半导体区，设置在第二导电类型半导体区内；漂移区，设置在第一导电类型半导体层的第一表面上，漂移区是第一导电类型；阱区，设置在漂移区内，且与第一导电类型半导体区接触，阱区是第二导电类型；栅极绝缘层，至少形成在阱区侧面，且与第一导电类型半导体区接触；栅极，设置在栅极绝缘层上；源极，设置在第一导电类型半导体区上。该半导体器件栅极绝缘层的尖角设置在第一半导体器件的上方，远离第一导电类型半导体层内的大电场，从而可以减小栅极绝缘层处的尖角电场。

技术领域

本发明涉及晶体管结构领域，具体涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件结构的发展从平面半导体器件到沟槽半导体器件。沟槽半导体器件与平面半导体器件相比，导电沟道位于垂直方向，消除了平面半导体器件的寄生JFET电阻，减小了元胞尺寸，使得电流密度显著提高，同时也降低了导通电阻。但是现有的沟槽半导体器件如图10所示，包括第一导电类型半导体层10、源极区20、栅极30及栅极绝缘层40。栅极绝缘层40底部具有暴露在第一导电类型半导体层10内的两个尖角，由于第一导电类型半导体层10内存在大电场，所以这两个尖角处存在尖峰电场，从而导致沟槽半导体器件不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种半导体器件及其制造方法，以解决沟槽半导体器件栅极绝缘层底部存在尖峰电场，导致沟槽半导体器件不稳定的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种半导体器件，包括：第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体区，设置在第一导电类型半导体层的第一表面内；第一导电类型半导体区，设置在第二导电类型半导体区内；漂移区，设置在第一导电类型半导体层的第一表面上，漂移区是第一导电类型；阱区，设置在漂移区内，且与第一导电类型半导体区接触，阱区是第二导电类型；栅极绝缘层，至少形成在阱区侧面，且与第一导电类型半导体区接触；栅极，设置在栅极绝缘层上；源极，设置在第一导电类型半导体区上。

可选地，半导体器件还包括：漏极，设置在第一导电类型半导体层的第二表面上。

可选地，漂移区设置在相邻两个源极之间。

可选地，栅极绝缘层覆盖漂移区。

可选地，阱区的掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3-5×10¹⁸cm^-3。

可选地，漂移区的高度为0.3μm-1.0μm，漂移区的宽度为1.0μm-5.0μm。

可选地，阱区的高度为0.1μm-0.5μm，阱区的宽度为0.1μm-1.0μm。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种制造半导体器件的方法，包括：形成第一导电类型半导体层；在第一导电类型半导体层的第一表面内形成第二导电类型半导体区；在第二导电类型半导体区内形成第一导电类型半导体区；在第一导电类型半导体层的第一表面上形成漂移区，漂移区是第一导电类型；在漂移区内形成阱区，阱区与第一导电类型半导体区接触，阱区是第二导电类型；至少在阱区侧面形成栅极绝缘层，栅极绝缘层与第一导电类型半导体区接触；在栅极绝缘层上形成栅极；在第一导电类型半导体区上形成源极。

可选地，在第一导电类型半导体层的第一表面上形成漂移区，包括：通过外延生长在第一导电类型半导体层的第一表面上形成第一导电类型材料层；通过刻蚀的方法去除部分覆盖在源极区上部的第一导电类型材料层，形成漂移区。

可选地，在漂移区内形成阱区，包括：通过离子注入的方式在漂移区内形成阱区，其中，注入能量为50KeV-900KeV，注入的剂量为5×10¹²cm^-2-1×10¹⁴cm^-2。