[实用新型]多级沟槽半导体器件

说明书

本申请公开了一种多级沟槽半导体器件，包括：外延片，所述外延片包括半导体基底以及位于所述半导体基底表面上的外延层；设置在所述外延层背离所述半导体基底一侧的深沟槽；所述深沟槽包括在第一方向上依次排布的多个子沟槽；所述第一方向为所述深沟槽的开口指向底部的方向；相邻的两个子沟槽中，靠近所述深沟槽底部的子沟槽的宽度小于远离所述深沟槽底部的子沟槽的宽度；所述深沟槽的侧壁以及底部具有掺杂层；所述外延层背离所述半导体基底一侧表面内具有包围所述深沟槽开口的电场缓冲区，所述电场缓冲区与所述掺杂层接触；所述掺杂层以及所述电场缓冲区均是与所述外延层反型掺杂。本申请技术方案可以增强器件的可制造性和可靠性。

技术领域

本申请涉及半导体器件技术领域，更具体的，涉及一种多级沟槽半导体器件。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。

电子设备实现各种功能的主要结构是集成电路，而半导体器件是集成电路的重要组成电子元件。SiC作为近十几年来迅速发展的宽禁带半导体材料，与其它半导体材料，比如Si、GaN及GaAs相比，SiC材料具有宽禁带、高热导率、高载流子饱和迁移率、高功率密度等优点。SiC可以热氧化生成二氧化硅，使得SiC MOSFET及SBD(Schottky barrier diodes，肖特基二极管)等功率器件和电路的实现成为可能。自20世纪90年代以来，SiC MOSFET和SBD等功率器件已在开关稳压电源、高频加热、汽车电子以及功率放大器等方面取得了广泛的应用。

由于碳化硅材料的特性，如果要实现较大注入深度的掺杂，高能量的离子注入会导致其晶格损伤。为了在碳化硅材料中进行较大深度的掺杂区域，需要通过在碳化硅材料中形成深沟槽，通过在深沟槽的表面形成掺杂层作为掺杂区域。但是，由于深沟槽的深度较大，导致所述深沟槽内的掺杂层厚度不均匀，影响器件的性能。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种多级沟槽半导体器件，方案如下：

一种多级沟槽半导体器件，包括：

外延片，所述外延片包括半导体基底以及位于所述半导体基底表面上的外延层；

设置在所述外延层背离所述半导体基底一侧的深沟槽；所述深沟槽包括在第一方向上依次排布的多个子沟槽；所述第一方向为所述深沟槽的开口指向底部的方向；相邻的两个子沟槽中，靠近所述深沟槽底部的子沟槽的宽度小于远离所述深沟槽底部的子沟槽的宽度；

所述深沟槽的侧壁以及底部具有掺杂层；

所述外延层背离所述半导体基底一侧表面内具有包围所述深沟槽开口的电场缓冲区，所述电场缓冲区与所述掺杂层接触；

其中，所述掺杂层以及所述电场缓冲区均是与所述外延层反型掺杂。

优选的，在上述多级沟槽半导体器件中，所述掺杂层为位于所述深沟槽的侧壁表面内以及底部表面内的离子注入层。

优选的，在上述多级沟槽半导体器件中，所述电场缓冲区与所述掺杂层位于同一离子注入层。

优选的，在上述多级沟槽半导体器件中，所述电场缓冲区与所述掺杂层为不同的离子注入层。

优选的，在上述多级沟槽半导体器件中，所述掺杂层为覆盖所述深沟槽的侧壁表面上以及底部表面上的外延覆盖层。

优选的，在上述多级沟槽半导体器件中，所述电场缓冲区与所述掺杂层为同一外延覆盖层。

优选的，在上述多级沟槽半导体器件中，所述外延层为碳化硅外延层，所述深沟槽的深度不小于1μm。

优选的，在上述多级沟槽半导体器件中，在平行于所述外延片的方向上，所述电场缓冲区的宽度为200nm-500nm。