碳化硅晶体管器件的制作方法

技术特征：
1.一种碳化硅(sic)晶体管器件，包括：sic半导体衬底(1)，所述sic半导体衬底(1)具有顶表面；sic外延层(2)，所述sic外延层(2)形成在所述sic半导体衬底(1)的顶表面上，所述sic外延层(2)具有顶表面；源极结构(3、4、5)，所述源极结构(3、4、5)形成在所述sic外延层(2)的顶表面中，所述源极结构(3、4、5)具有顶表面，并且包括p阱区(3)、n型源极区(4)和p型接触区(5)；源极接触结构(9)，所述源极接触结构(9)形成在所述源极结构(3、4、5)的顶表面之上并且电连接至所述源极结构(3、4、5)的顶表面；栅极结构(6、7)，所述栅极结构(6、7)包括栅极电介质(7)和栅极流道(6)；和p型沟道区(10)；其中，所述栅极电介质(7)覆盖所述沟道区(10)、所述源极结构(3、4、5)的至少部分和所述源极接触结构(9)的至少部分；以及通过所述栅极电介质(7)而与所述沟道区(10)、所述源极结构(3、4、5)和所述源极接触结构(9)电绝缘的所述栅极流道(6)与所述源极接触结构(9)的至少部分和所述沟道区(10)重叠，其特征在于，所述源极接触结构(9)包括碳化钛(tic)、碳化钨(wc)和碳化镍(nic3)中的一者；以及所述栅极结构(6、7)是平面结构。2.根据权利要求1所述的碳化硅(sic)晶体管器件，其中，所述源极接触结构(9)具有2nm至200nm范围内的厚度。3.根据权利要求1至2中任一项所述的碳化硅(sic)晶体管器件，其中，所述sic半导体衬底(1)是4h-sic衬底。4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅(sic)晶体管器件，其中，所述碳化硅(sic)晶体管器件是绝缘栅双极型晶体管(igbt)。5.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅(sic)晶体管器件，其中，所述碳化硅(sic)晶体管器件是金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。6.一种用于制造碳化硅(sic)晶体管器件的方法，包括：在sic半导体衬底(1)的顶表面上外延地形成sic外延层(2)，所述sic外延层(2)具有顶表面；在所述sic外延层(2)的顶表面中形成源极结构(3、4、5)，所述源极结构(3、4、5)具有顶表面，并且包括p阱区(3)、n型源极区(4)和p型接触区(5)；在所述源极结构(3、4、5)的顶表面之上形成源极接触结构(9)，并且所述源极接触结构(9)电连接到所述源极结构(3、4、5)的顶表面，其中所述接触结构(9)包括碳化钛(tic)、碳化钨(wc)和碳化镍(nic3)中的一者；以及在形成所述源极接触结构(9)之后，形成包括栅极电介质(7)和栅极流道(6)的栅极结构(6、7)，使得所述栅极电介质(7)覆盖所述源极结构(3、4、5)的至少部分和所述源极接触结构(9)的至少部分，并且使得通过所述栅极电介质(7)而与所述源极结构(3、4、5)和所述源极接触结构(9)电绝缘的所述栅极流道(6)与所述源极接触结构(9)的至少部分重叠，
其中，所述器件包括p型沟道(10)，其中，所述栅极结构(6、7)是平面结构。7.根据权利要求6所述的用于制造碳化硅(sic)晶体管器件的方法，其中，在600℃至1300℃的范围内的温度下形成所述源极接触结构(9)。

技术总结
一种碳化硅(SiC)晶体管器件包括：具有顶表面的SiC半导体衬底(1)；形成在SiC半导体衬底(1)的顶表面上的SiC外延层(2)，该SiC外延层(2)具有顶表面；形成在SiC外延层的顶表面中的源极结构，该源极结构具有顶表面，并且包括p阱区(3)、n型源极区(4)和p型接触区(5)；沟道区(10)；和形成在源极结构的顶表面之上并且电连接至该顶表面的源极接触结构(9)，其中该源极接触结构(9)包括碳化钛(TiC)、碳化钨(WC)和碳化镍(NiC3)中的一者；包括栅极电介质(7)和栅极流道(6)的栅极结构；其中栅极电介质(7)覆盖沟道区(10)、源极结构的至少部分和源极接触结构(9)的至少部分；以及通过栅极电介质(7)而与沟道区(10)、源极结构和源极接触结构(9)电绝缘的栅极流道(6)与源极接触结构(9)的至少部分和沟道区(10)重叠。分和沟道区(10)重叠。分和沟道区(10)重叠。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：日立能源瑞士股份公司
技术研发日：2020.07.31
技术公布日：2022/3/18