半导体装置与其制造方式的制作方法

本发明的一些实施方式是关于一种半导体装置与其制造方式。

背景技术：

1、碳化硅功率晶体管具有高阻隔电压、低导通电阻、高热传导性的特性，使得碳化硅功率晶体管越来越受重视。其中，碳化硅功率晶体管的阻值可由晶体管中的不同元件的阻值组成，例如触点、通道、栅极、接面场效晶体管区、基板的阻值。其中，接面场效晶体管区的阻值占了碳化硅功率晶体管中的阻值的大部分。

技术实现思路

1、本发明提供一种半导体装置，包含基板、磊晶层、阱区、源极区、基极区、第一接面场效晶体管区、第二接面场效晶体管区、栅极介电层与栅极层。磊晶层在基板的一侧。阱区在磊晶层中。源极区在阱区中。基极区在阱区中，且相邻源极区。第一接面场效晶体管区相邻于阱区。第二接面场效晶体管区于第一接面场效晶体管区中，第一接面场效晶体管区与第二接面场效晶体管区包含具有第一半导体型的多个掺杂物，其中第二接面场效晶体管区的掺杂浓度比第一接面场效晶体管区的掺杂浓度还高。栅极介电层在磊晶层远离基板的一侧。栅极层在栅极介电层远离磊晶层的一侧。

2、在一些实施方式中，阱区包含具有第二半导体型的多个掺杂物，且第二半导体型不同于第一半导体型。

3、在一些实施方式中，阱区包覆源极区的底部与基极区的底部。

4、在一些实施方式中，第一接面场效晶体管区的底部与第二接面场效晶体管区的底部比阱区的底部还接近基板。

5、在一些实施方式中，半导体装置还包含第三接面场效晶体管区，相邻于第二接面场效晶体管区，第三接面场效晶体管区包含具有第一半导体型的所述多个掺杂物，该第三接面场效晶体管区的掺杂浓度比第二接面场效晶体管区的掺杂浓度还高。

6、在一些实施方式中，半导体装置还包含源极触点，接触源极区。

7、在一些实施方式中，半导体装置还包含漏极电极，在基板的另一侧。

8、本发明提供一种制造一种半导体装置的方法，包含形成磊晶层于基板上。形成基极区于该磊晶层中。形成牺牲叠层于磊晶层上，牺牲叠层包含第一子层与在第一子层上的第二子层。内缩牺牲叠层的第二子层的侧壁。以牺牲叠层作为遮罩，形成相邻基极区的源极区。再度内缩牺牲叠层的第二子层的侧壁。以牺牲叠层作为遮罩，形成包覆基极区与源极区的阱区。沉积第三子层于牺牲叠层的该第一子层上并围绕第二子层。移除第二子层，并以牺牲叠层为遮罩，形成相邻阱区的第一接面场效晶体管区。形成间隔物于牺牲叠层的第三子层的侧壁。以间隔物为遮罩，形成在第一接面场效晶体管区中的第二接面场效晶体管区。

9、在一些实施方式中，方法还包含在形成第二接面场效晶体管区后，移除牺牲叠层与间隔物。针对第一接面场效晶体管区与第二接面场效晶体管区执行退火工艺。

10、在一些实施方式中，方法还包含在执行退火工艺之后，形成介电层于磊晶层上。形成导电层于介电层上。图案化介电层与导电层以形成栅极介电层与栅极层于磊晶层上。

11、综上所述，本发明的一些实施方式的半导体装置包含不同的掺杂浓度的接面场效晶体管区。当接面场效晶体管区的掺杂浓度在靠近阱区较低，而在中央处较高，且接面场效晶体管区的浓度高于底下的漂移区的掺杂浓度时，可降低半导体装置的接面场效晶体管区的阻值。此外，可避免半导体装置的崩溃电压下降，而使得半导体装置无法承受太大的驱动电压。

技术特征：

1.一种半导体装置，其特征在于，包含：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该阱区包含具有第二半导体型的多个掺杂物，且该第二半导体型不同于该第一半导体型。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中该阱区包覆该源极区的底部与该基极区的底部。

4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中该第一接面场效晶体管区的底部与该第二接面场效晶体管区的底部比该阱区的底部还接近该基板。

5.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，还包含第三接面场效晶体管区，相邻于该第二接面场效晶体管区，该第三接面场效晶体管区包含具有该第一半导体型的所述多个掺杂物，其中该第三接面场效晶体管区的掺杂浓度比该第二接面场效晶体管区的该掺杂浓度还高。

6.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，还包含源极触点，接触该源极区。

7.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，还包含漏极电极，在该基板的另一侧。

8.制造一种半导体装置的方法，其特征在于，包含：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，还包含：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，还包含：

技术总结
半导体装置包含基板、磊晶层、阱区、源极区、基极区、第一接面场效晶体管区、第二接面场效晶体管区、栅极介电层与栅极层。磊晶层在基板的一侧。阱区在磊晶层中。源极区在阱区中。基极区在阱区中，且相邻源极区。第一接面场效晶体管区相邻于阱区。第二接面场效晶体管区于第一接面场效晶体管区中，第一接面场效晶体管区与第二接面场效晶体管区包含具有第一半导体型的多个掺杂物，其中第二接面场效晶体管区的掺杂浓度比第一接面场效晶体管区的掺杂浓度还高。栅极介电层在磊晶层远离基板的一侧。栅极层在栅极介电层远离磊晶层的一侧。本发明可用于降低半导体装置的接面场效晶体管区的阻值。

技术研发人员：萧逸楷,蒋光浩,郭浩中
受保护的技术使用者：鸿海精密工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27