7也可以为其他半导体材料，可以为金属材料等的其他导电材料。作为栅极电极7的材料，例如还能够使用P型聚合碳化娃、娃锗合金(SiGe)、招(Al)等。
[0128]另外，在第I?第3实施方式中，对作为栅极绝缘膜6而使用氧化硅膜的情况进行了说明，但也可以使用氮化硅膜，或者可以使用氧化硅膜和氮化硅膜的层叠体。在栅极绝缘膜6为氮化硅膜的情况下，在进行各向同性蚀刻时，例如能够通过利用160°C的热磷酸的清洗而进行蚀刻。
[0129]另外，作为源极电极15及漏极电极16的材料，可以使用金属，可以是半导体和金属的合金，还可以是除此以外的导体。作为金属材料，例如能够举出镍(Ni)、钛(Ti)、(Mo)等。作为金属材料的沉积方法，能够举出电子束蒸镀法、有机金属气相生长法(M0CVD)、溅射法等方法。另外，作为半导体和金属的合金，可以是镍硅合金(SiNi)、钨硅合金(SiW)、钛硅合金(TiSi)等。作为这些合金的沉积方法，能够举出溅射法等。另外，还可以是氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、氮化钨(WN)等氮化物。另外，作为半导体材料，能够使用多晶硅、锗(Ge)、锡(Sn)、砷化镓(GaAs)等。通过向这些材料对磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等的η型杂质或者硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)等的P型杂质进行离子注入，能够使其具有导电性。
[0130]另外，在第I?第3实施方式中，作为半导体装置的一个例子对MOSFET进行了说明，但本发明的实施方式所涉及的半导体装置当然还能够应用于绝缘栅极型双极晶体管(IGBT)、晶闸管。
[0131]这样，本发明当然包含这里并未记载的各种各样的实施方式等。因此，本发明的技术范围仅由依据上述说明的适当的权利要求书所涉及的发明特定事项限定。
[0132]这里引用日本特愿2013-150408号(申请日:2013年7月19日)的全部内容。
[0133]标号的说明
[0134]l...衬底
[0135]2…阱区域
[0136]3…源极区域
[0137]4…漂移区域
[0138]5…漏极区域
[0139]6…栅极绝缘膜
[0140]7...栅极电极
[0141]8…栅极槽
[0142]9、21、22…掩模材料
[0143]10...层间绝缘膜
[0144]11...接触孔
[0145]12...栅极配线
[0146]13…源极配线
[0147]14…漏极配线
[0148]15…源极电极
[0149]16…漏极电极
[0150]17…源极槽
[0151]18、24、25 …导电层
[0152]19…阱接触区域
[0153]20…漏极槽
[0154]23…多晶硅
[0155]26…背面导电区域
【主权项】
1.一种半导体装置，其特征在于，具有: 衬底； 第I导电型的漂移区域，其形成于所述衬底的第I主面，由与所述衬底相同的材料构成，与所述衬底相比，该漂移区域杂质浓度高； 第2导电型的阱区域，其在所述漂移区域内，从所述漂移区域的与同所述衬底接触的第I主面相反一侧的第2主面开始，沿所述第2主面的垂直方向延伸设置，且该阱区域的端部延伸设置至所述衬底内； 第I导电型的漏极区域，其在所述漂移区域内与所述阱区域分离，从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置； 第I导电型的源极区域，其在所述阱区域内，从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置； 栅极槽，其从所述第2主面开始沿所述垂直方向设置，在与所述第2主面平行的一个方向上，以将所述源极区域及所述阱区域贯通的方式延伸设置； 栅极电极，其隔着栅极绝缘膜而形成于所述栅极槽的表面； 源极电极，其与所述源极区域及所述阱区域电连接；以及 漏极电极，其与所述漏极区域电连接。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬底为第I导电型。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬底为半绝缘性或者绝缘性。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述衬底由碳化娃构成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述源极区域在所述垂直方向上延伸设置至所述衬底内。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述栅极槽在所述垂直方向上延伸设置至所述衬底内。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述栅极槽在所述垂直方向上比所述源极区域更深。8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述栅极槽在所述垂直方向上比所述阱区域更深。9.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述漏极区域在所述垂直方向上延伸设置至所述衬底内。10.根据权利要求1至9中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 还具有源极槽，其在所述源极区域从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置。11.根据权利要求10所述的半导体装置，其特征在于， 所述源极槽的宽度比所述栅极槽的宽度更宽。12.根据权利要求1至9中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 还具有漏极槽，其在所述漏极区域从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置。13.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于， 所述漏极槽的宽度比所述栅极槽的宽度更宽。14.根据权利要求1至9中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具有: 源极槽，其在所述源极区域从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置；以及 漏极槽，其在所述漏极区域从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置。15.根据权利要求14所述的半导体装置，其特征在于， 所述源极槽的宽度比所述漏极槽的宽度更宽，并且所述漏极槽的宽度比所述栅极槽的宽度更宽。16.根据权利要求10、11、14以及15中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述源极槽的底部与所述衬底接触， 还具有第2导电型的阱接触区域，其在所述源极槽的底部形成为与所述阱区域接触， 所述阱接触区域、所述源极区域以及所述阱区域获得相同的电位。17.根据权利要求1至16中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 还具有第I导电型的背面导电区域，其形成于与所述衬底的第I主面相反一侧的第2主面， 所述漏极区域在所述垂直方向上将所述衬底贯通并延伸设置至所述背面导电区域为止。18.—种半导体装置的制造方法，该半导体装置具有:衬底;第I导电型的漂移区域，其形成于所述衬底的第I主面，由与所述衬底相同的材料构成，与所述衬底相比杂质浓度高；第2导电型的阱区域，其在所述漂移区域内，从所述漂移区域的与同所述衬底接触的第I主面相反一侧的第2主面开始，沿所述第2主面的垂直方向延伸设置，且该阱区域的端部延伸设置至所述衬底内；第I导电型的漏极区域，其在所述漂移区域内与所述阱区域分离，从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置;第I导电型的源极区域，其在所述阱区域内从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置;栅极槽，其从所述第2主面开始沿所述垂直方向设置，在与所述第2主面平行的一个方向上，以将所述源极区域及所述阱区域贯通的方式延伸设置;栅极电极，其隔着栅极绝缘膜而形成于所述栅极槽的表面;源极槽，其在所述源极区域从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置;漏极槽，其在所述漏极区域从所述第2主面开始沿所述垂直方向延伸设置；以及第2导电型的阱接触区域，其在所述源极槽的底部形成为与所述阱区域接触， 所述半导体装置的制造方法的特征在于， 包含如下第I工序，即，在形成于所述衬底的第I主面的所述漂移区域内，从所述第2主面开始沿所述垂直方向同时形成所述栅极槽、所述源极槽以及所述漏极槽。19.根据权利要求18所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 在所述第I工序中，以如下方式形成所述栅极槽、所述源极槽以及所述漏极槽，即，使得所述源极槽的宽度比所述漏极槽的宽度更宽，且使述漏极槽的宽度比所述栅极槽的宽度更宽， 还包含如下第2工序，S卩，在所述第I工序之后，以大于或等于所述栅极槽的宽度的一半且小于或等于所述漏极槽的宽度的一半的厚度，使第I掩模材料沉积。20.根据权利要求19所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 还包含如下第3工序，S卩，在所述第2工序之后，利用倾斜离子注入法，在所述源极槽以及所述漏极槽的底面及侧壁处分别形成所述源极区域以及漏极区域。21.根据权利要求20所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 还包含如下第4工序，S卩，在所述第3工序之后，以使得所述源极槽内残存有空间且将所述漏极槽掩埋的方式，使第2掩模材料沉积。22.根据权利要求21所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 还包含如下第5工序，S卩，在所述第4工序之后，利用倾斜离子注入法以将所述源极区域包围的方式形成所述阱区域。23.根据权利要求22所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 还包含如下第6工序，S卩，在所述第5工序之后，利用垂直离子注入法，使所述阱接触区域形成为比所述源极区域更深，且与所述源极区域相比杂质浓度高。24.根据权利要求23所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 在所述第6工序中，在将与所述源极槽的一部分底部接触的源极区域去除之后，利用垂直离子注入法形成所述阱接触区域。
【专利摘要】提供一种能够提高耐压的半导体装置。具有：衬底(1)；n型的漂移区域(4)，其形成于衬底(1)的主面；p型的阱区域(2)、n型的漏极区域(5)及n型的源极区域(3)，它们分别在漂移区域(4)内，从漂移区域(4)的与同衬底(1)接触的第1主面相反一侧的第2主面开始，沿第2主面的垂直方向延伸设置；栅极槽(8)，其从第2主面开始沿垂直方向设置，在与衬底1的第1主面平行的方向上将源极区域(3)以及阱区域(2)贯通；以及栅极电极(7)，其隔着栅极绝缘膜(6)而形成于栅极槽(8)的表面，漂移区域(4)的杂质浓度比衬底(1)的杂质浓度高，阱区域(2)延伸设置至衬底(1)内。
【IPC分类】H01L29/78, H01L29/786, H01L29/06, H01L21/336
【公开号】CN105556647
【申请号】CN201480051481
【发明人】倪威, 林哲也, 丸井俊治, 斋藤雄二, 江森健太
【申请人】日产自动车株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年6月3日
【公告号】EP3024018A1, US20160181371, WO2015008550A1