[发明专利]一种功率半导体器件的制作方法及功率半导体器件

说明书

本发明提供一种功率半导体器件的制作方法及功率半导体器件，解决了为了提高碳化硅MOSFET的电流控制能力，将器件的尺寸缩小，导致源极欧姆接触面积减小，进而增大器件源极区域欧姆接触电阻占比的问题。包括：提供一第一导电类型衬底；在第一导电类型衬底上形成第一导电类型漂移层；在第一导电类型漂移层上形成第二导电类型掺杂层和第二导电类型埋层；在第二导电类型掺杂层的部分区域形成第一导电类型掺杂层；在第一导电类型掺杂层上表面、第二导电类型掺杂层上表面以及第一导电类型漂移层的部分上表面上形成栅极结构；在第二导电类型埋层、第一导电类型掺杂层和栅极结构上形成源极；在第一导电类型衬底的背面形成漏极。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种功率半导体器件的制作方法及功率半导体器件。

背景技术

近年来，为了实现高击穿电压、高频率、高温环境下应用的半导体器件，世界上已经开始采用碳化硅作为新一代半导体器件的材料，并且已经在开关稳压电源、高频加热、电动汽车以及功率放大器等诸多领域取得了广泛的应用。碳化硅是一种比硅半导体材料能带间隙大的宽带隙半导体，也是唯一一种能够直接热氧化形成SiO2栅绝缘层的宽带隙半导体材料。碳化硅金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)具有导通电阻低、开关速度快、温度可靠性高等优势，有望成为下一代高压功率开关器件。目前，为了提高碳化硅MOSFET的电流控制能力，器件的尺寸逐渐向精细化发展，但是器件元胞(具有完整SiC芯片功能的基本重复结构单元)越小源极欧姆接触面积就会随之减小，进而增大了器件源极区域欧姆接触电阻占比。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种功率半导体器件的制作方法及功率半导体器件，解决了目前为了提高碳化硅MOSFET的电流控制能力，将器件的尺寸逐缩小，导致源极欧姆接触面积减小，进而增大了器件源极区域欧姆接触电阻占比的问题。

本发明一实施例提供的一种功率半导体器件的制作方法及功率半导体器件，所述功率半导体器件的制作方法包括：

提供一个第一导电类型衬底；

在所述第一导电类型衬底上形成第一导电类型漂移层；

在所述第一导电类型漂移层上形成第二导电类型掺杂层和第二导电类型埋层，其中，所述第二导电类型掺杂层位于所述第一导电类型漂移层部分上表面，且沿所述第一导电类型漂移层上表面向所述衬底方向延伸预设深度，所述第二导电类型埋层位于所述第二导电类型掺杂层内部；

对所述第二导电类型掺杂层的部分上表面进行离子注入，以在所述第二导电类型掺杂层的部分区域形成第一导电类型掺杂层，所述第一导电类型掺杂层位于所述第二导电类型埋层上方，且所述第一导电类型漂移层上表面、所述第二导电类型掺杂层上表面和所述第一导电类型掺杂层上表面均位于同一平面；

在所述第一导电类型掺杂层上表面、所述第二导电类型掺杂层上表面以及第一导电类型漂移层的部分上表面上形成栅极结构；

蚀刻所述第一导电类型掺杂层以显露部分所述第二导电类型埋层的上表面，在显露的所述第二导电类型埋层、所述第一导电类型掺杂层和所述栅极结构上形成源极；

在所述第一导电类型衬底的背面形成漏极。

本发明一实施例中，在显露的所述第二导电类型埋层、所述第一导电类型掺杂层和所述栅极结构上形成源极之前，还包括：在显露的所述第二导电类型埋层、所述第一导电类型掺杂层上形成源极接触层。

本发明一实施例中，所述第二导电类型埋层包括p型埋层。

本发明一实施例中，在所述第一导电类型掺杂层上表面、所述第二导电类型掺杂层上表面以及第一导电类型漂移层的部分上表面上形成栅极结构包括：