半导体器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103681854103681854A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310079085.2(22)申请日2013.03.13(30)优先权数据2012-2131612012.09.26JP(71)申请人株式会社东芝地址日本东京都(72)发明人清水达雄四户孝(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人舒雄文王英(51)Int.Cl.H01L29/78(2006.01)H01L29/36(2006.01)H01L21/336(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书16页说明书16页附图10页附图10页(54)发明名称半导体器件及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种半导体器件及其制造方法。根据一个实施例，半导体器件包括结构体、绝缘膜和控制电极。结构体具有第一表面且包括：包括第一导电类型的碳化硅的第一半导体区、包括第二导电类型的碳化硅的第二半导体区和包括第一导电类型的碳化硅的第三半导体区。结构体具有在沿第一表面的第一方向上第一半导体区、第二半导体区和第三半导体区以此顺序设置的部分。绝缘膜设置在结构体的第一表面上。控制电极设置在绝缘膜上。结构体具有设置在第二半导体区与第一表面之间的埋入区。埋入区掺杂有V族元素。CN103681854ACN1036854ACN103681854A权利要求书1/2页1.一种半导体器件，包括：结构体，具有第一表面，所述结构体包括：包括第一导电类型的碳化硅的第一半导体区、包括第二导电类型的碳化硅的第二半导体区和包括所述第一导电类型的碳化硅的第三半导体区，所述结构体具有在沿所述第一表面的第一方向上、按照从所述第一半导体区朝向所述第三半导体区的顺序设置有所述第一半导体区、所述第二半导体区和所述第三半导体区的部分；绝缘膜，设置在所述结构体的所述第一表面上；以及控制电极，设置在所述绝缘膜上，所述结构体具有设置在所述第二半导体区与所述第一表面之间的埋入区，所述埋入区掺杂有V族元素。2.根据权利要求1所述的器件，其中：所述埋入区包含所述第二导电类型的杂质，并且所述V族元素的浓度基本上等于所述第二导电类型的所述杂质的浓度。3.根据权利要求2所述的器件，其中：所述V族元素的浓度大于等于1×1018个原子/cm3且小于等于1×1019个原子/cm3。4.根据权利要求2所述的器件，其中：所述第二导电类型的所述杂质的浓度大于等于1×1018个原子/cm3且小于等于1×1019个原子/cm3。5.根据权利要求2所述的器件，其中：所述V族元素的浓度在厚度方向上的分布基本上等于所述第二导电类型的杂质的浓度在所述厚度方向上的分布。6.根据权利要求1所述的器件，其中：所述埋入区内的碳缺陷密度小于1×1015/cm3。7.根据权利要求1所述的器件，其中：所述埋入区内的碳缺陷密度小于1×1014/cm3。8.根据权利要求1所述的器件，其中：所述埋入区的所述第一表面的最外侧上的单原子层基本上完全被所述V族元素置换。9.根据权利要求1所述的器件，其中：所述埋入区沿所述第一表面的基本上整个表面设置。10.根据权利要求1所述的器件，其中：所述埋入区的厚度小于等于5nm。11.根据权利要求1所述的器件，其中：所述第二半导体区的杂质浓度大于等于1×1018个原子/cm3且小于等于1×1019个原子/cm3。12.根据权利要求1所述的器件，其中：所述V族元素是选自由N、P和As所组成的组中的至少一种。13.根据权利要求1所述的器件，还包括：电荷存储区，沿所述结构体的所述第一表面设置在邻近于所述埋入区的区域中，其中，所述电荷储存区中的所述V族元素的浓度大于等于1×1018个原子/cm3且小于等于1×1019个原子/cm3。14.根据权利要求1所述的器件，其中：所述碳化硅的晶体多型是4H。15.根据权利要求1所述的器件，其中：所述结构体还包括：包括所述第二导电类型的碳化硅的第四半导体区，并且所述第一半导体区与所述第四半导体区接触，并且设置在所述第四半导体区上。16.一种用于制造半导体器件的方法，包括：2CN103681854A权利要求书2/2页在包括碳化硅的半导体区上形成第一绝缘膜；将V族元素经由所述第一绝缘膜引入到所述半导体区中；通过去除所述第一绝缘膜，形成所述V族元素被硅或碳置换的表面终结结构；在所述表面终结结构上形成第二绝缘膜；以及在所述第二绝缘膜上形成控制电极。17.根据权利要求16所述的方法，其中：所述形成第一绝缘膜包括：在所述半导体区的与所述第一绝缘膜的界面侧的区域中形成碳缺陷。18.根据权利要求16所述的方法，其中：所述形成所述表面终结结构包括：通过将所述V族元素引入到所述半导体区中形成埋入区，