[发明专利]碳化硅半导体器件

摘要

本发明涉及一种碳化硅半导体器件。在碳化硅半导体器件中，多个沟槽（7）具有一个方向上的纵向方向并且以条纹图案布置。每个所述沟槽（7）均具有在所述纵向方向上延伸的第一侧壁和第二侧壁。所述第一侧壁与（11-20）平面和（1-100）平面中的一个平面成第一锐角，所述第二侧壁与（11-20）平面和（1-100）平面的所述一个平面成第二锐角，并且所述第一锐角小于所述第二锐角。第一导电类型区（5）仅与每个所述沟槽（7）的所述第一侧壁和所述第二侧壁中的所述第一侧壁接触，并且电流通路仅形成在所述第一侧壁和所述第二侧壁中的所述第一侧壁上。

主权项

一种碳化硅半导体器件，包括：半导体衬底（1），所述半导体衬底（1）包括碳化硅衬底（2）和设置在所述碳化硅衬底（2）上的漂移层（3），所述碳化硅衬底（2）具有第一导电类型和第二导电类型之一，所述漂移层（3）由碳化硅制成并且具有所述第一导电类型，所述半导体衬底（1）为表面具有偏斜角的偏斜衬底；基区（4），所述基区（4）设置在所述漂移层（3）上，所述基区（4）由碳化硅制成并且具有所述第二导电类型；多个沟槽（7），所述多个沟槽（7）从所述基区（4）的表面穿透所述基区（4）而进入所述漂移层（3）中，所述沟槽（7）在一个方向上具有纵向方向并且以条纹图案布置，每个所述沟槽（7）均具有在所述纵向方向上延伸的第一侧壁和第二侧壁；第一导电类型区（5），所述第一导电类型区（5）仅与每个所述沟槽（7）的所述第一侧壁和所述第二侧壁中的所述第一侧壁接触，所述第一导电类型区（5）的杂质浓度高于所述漂移层（3）的杂质浓度；接触层（6），所述接触层（6）设置在所述第一导电类型区（5）相对于每个所述沟槽（7）的相对侧上，所述接触层（6）具有所述第二导电类型并且所述接触层（6）的杂质浓度高于所述基区（4）的杂质浓度；栅极绝缘层（8），所述栅极绝缘层（8）设置在每个所述沟槽（7）中；栅极电极（9），所述栅极电极（9）经由所述栅极绝缘层（8）设置在每个所述沟槽（7）中；第一电极（11），所述第一电极（11）与所述第一导电类型区（5）和所述接触层（6）电耦合；以及第二电极（12），所述第二电极（12）与所述碳化硅衬底（2）电耦合，其中当向所述栅极电极（9）施加栅极电压时，电流通路仅形成在每个所述沟槽（7）的所述第一侧壁和所述第二侧壁中的所述第一侧壁上，并且电流在所述电流通路中流动，所述半导体衬底（1）的所述表面相对于（0001）平面和（000‑1）平 面之一具有所述偏斜角，所述半导体衬底（1）在<11‑20>方向上具有偏斜方向，并且所述沟槽（7）的所述纵向方向是垂直于所述偏斜方向的<1‑100>方向；或者所述半导体衬底（1）具有<1‑100>方向上的偏斜方向，并且所述沟槽（7）的所述纵向方向是垂直于所述偏斜方向的<11‑20>方向，并且所述第一侧壁与（11‑20）平面和（1‑100）平面中的一个平面成第一锐角，所述第二侧壁与（11‑20）平面和（1‑100）平面的所述一个平面成第二锐角，并且所述第一锐角小于所述第二锐角。