半导体装置和半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种半导体装置以及半导体装置的制造方法。所述半导体装置包括碳化硅漂移层、掩埋碳化硅层和氧化物半导体层；所述掩埋碳化硅层位于所述碳化硅漂移层内，并且所述掩埋碳化硅层被所述氧化物半导体层覆盖。因此，可以进一步提高半导体装置的击穿特性和/或长时间可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置和半导体装置的制造方法
本专利技术实施例总体涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体装置和半导体装置的制造方法。
技术介绍
半导体装置可包括碳化硅(Sic)漂移层(也可称为外延(epitaxy)碳化硅层，等等)，所述碳化硅漂移层可具有(或者具备、包括、包含，等等)第一导电类型，例如N型(或者可称为n-掺杂)。此外，半导体装置可以包括掩埋碳化硅层(也可称为边缘末端区域，等等)，所述掩埋碳化硅层位于所述碳化硅漂移层内。所述掩埋碳化硅层可具有(或者具备、包括、包含，等等)第二导电类型，例如P型(或者可称为p-掺杂)。在某些情况下，所述掩埋碳化硅层可以被碳化硅表面层覆盖。例如，所述掩埋碳化硅层的上表面被所述碳化硅表面层覆盖，并且所述掩埋碳化硅层的其他表面(例如下表面和四个侧表面)位于所述碳化硅漂移层内。因此，由于存在所述掩埋碳化硅层，处于工作状态的电场在朝向半导体装置的边缘被减小。此外，通过所述碳化硅表面层的覆盖，可以避免所述掩埋碳化硅层的氧化。这样，可以提高半导体装置的击穿特性(breakdownbehavior)和/或长时间可靠性。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
然而，专利技术人发现碳化硅表面层的带隙(bandgap)较小，例如，该带隙小于保护层(或者，可以是层间绝缘膜)的带隙。该保护层可以包括例如氧化硅(SiO2)和/或氮化硅(SiN)和/或氮氧化硅(SiON)。例如，碳化硅表面层(例如4H-SiC)的带隙可以是3.26eV。因此，所述碳化硅表面层的介电击穿电场较小，可能不能承受具有较高值的电场的影响。由此期望进一步提高半导体装置的击穿特性和/或长时间可靠性。为了解决上述问题的至少一部分，在本专利技术实施例中提供了如下的方法和装置。当结合附图阅读时，还将从以下对特定实施例的描述中理解本专利技术的特征和优点，附图仅通过示例的方式示出了本专利技术实施例的原理。总的来说，本专利技术实施例提供一种半导体装置以及所述半导体装置的制造方法。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种半导体装置。该半导体装置包括：具有第一导电类型的碳化硅漂移层、具有第二导电类型的掩埋碳化硅层、以及具有该第一导电类型的氧化物半导体层。该掩埋碳化硅层位于该碳化硅漂移层内，并且该掩埋碳化硅层被该氧化物半导体层覆盖。在一个实施例中，该氧化物半导体层的带隙大于碳化硅层的带隙。在一个实施例中，该氧化物半导体层包括氧化锌和/或氧化锡。在一个实施例中，该第一导电类型是n-掺杂，该第二导电类型是p-掺杂。在一个实施例中，该半导体装置还包括配置在该氧化物半导体层上的保护层。在一个实施例中，该氧化物半导体层的第一表面与该保护层接触，并且该氧化物半导体层的第二表面与该掩埋碳化硅层接触。在一个实施例中，该保护层包括氧化硅和/或氮化硅和/或氮氧化硅。在一个实施例中，该半导体装置还包括配置在该碳化硅漂移层上的电极。在一个实施例中，该电极不与该氧化物半导体层接触。在一个实施例中，该保护层配置在该电极和该氧化物半导体层之间。在一个实施例中，在该电极和该氧化物半导体层之间配置有间隙。在一个实施例中，该电极与该掩埋碳化硅层接触。在一个实施例中，该保护层被覆盖在该氧化物半导体层上。在一个实施例中，该半导体装置还包括具有该第一导电类型的碳化硅基板。该碳化硅漂移层配置在该碳化硅基板上。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种半导体装置的制造方法。该方法包括：提供具有第一导电类型的碳化硅漂移层，提供具有第二导电类型的掩埋碳化硅层，并且提供具有该第一导电类型的氧化物半导体层。该掩埋碳化硅层位于该碳化硅漂移层内，并且该掩埋碳化硅层被该氧化物半导体层覆盖。在一个实施例中，该方法还包括提供配置在该氧化物半导体层上的保护层。在一个实施例中，该方法还包括提供配置在该碳化硅漂移层上的电极。在一个实施例中，该方法还包括提供具有该第一导电类型的碳化硅基板。该碳化硅漂移层配置在该碳化硅基板上。根据本专利技术的各个实施例，掩埋碳化硅层位于碳化硅漂移层内，并且所述掩埋碳化硅层被氧化物半导体层覆盖。因此，所述氧化物半导体层的带隙较大，可以进一步提高半导体装置的击穿特性和/或长时间可靠性。附图说明通过示例并从参考附图的以下详细描述，本专利技术的各个实施例的上述和其它方面、特征及益处将变得更加清楚，其中相同的附图标记或字母可以用于指定相同或等同的元素。此外，示出的附图是为了便于更好地理解本专利技术实施例，这些附图不一定按比例绘制，在附图中：图1是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置100的横截面的示意图；图2是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置200的横截面的示意图；图3是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置300的横截面的示意图；图4是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置400的横截面的示意图；图5是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置500的横截面的示意图；图6是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置600的横截面的示意图；图7是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置700的横截面的示意图；图8是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置800的横截面的示意图；图9是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置900的横截面的示意图；图10是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置的制造方法的图；以及图11是示出了根据本专利技术实施例的半导体装置的制造方法的另一个图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。应当理解，当元件被称为与另一元件“连接”或“耦合”或“接触”时，其可以直接连接或耦合或接触另一元件，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为与另一元件“直接连接”或“直接耦合”或“直接接触”时，不存在所述中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词汇也应该以类似的方式来解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”，等等)。在本专利技术实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。在本专利技术实施例中，单数形式“一”、“该”等可以包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应被视为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被视为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”应被视为“至少另一个实施例”。下文中可包括其他明确的和隐含的定义。除非另有定义，本文使用的所有术语(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，所述半导体装置包括：碳化硅漂移层，其具有第一导电类型；掩埋碳化硅层，其具有第二导电类型，所述掩埋碳化硅层位于所述该碳化硅漂移层内；以及氧化物半导体层，其具有所述第一导电类型；其中，所述掩埋碳化硅层被所述氧化物半导体层覆盖。

【技术特征摘要】
2017.06.01 US 15/610,6651.一种半导体装置，所述半导体装置包括：碳化硅漂移层，其具有第一导电类型；掩埋碳化硅层，其具有第二导电类型，所述掩埋碳化硅层位于所述该碳化硅漂移层内；以及氧化物半导体层，其具有所述第一导电类型；其中，所述掩埋碳化硅层被所述氧化物半导体层覆盖。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述氧化物半导体层的带隙大于碳化硅层的带隙；所述氧化物半导体层包括氧化锌和/或氧化锡；所述第一导电类型是n-掺杂，所述第二导电类型是p-掺杂。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还包括：保护层，其配置在所述氧化物半导体层上。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述氧化物半导体层的第一表面与所述保护层接触，并且所述氧化物半导体层的第二表面与所述掩埋碳化硅层接触；所述保护层包括氧化硅和/或氮化硅和/或氮氧化硅。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述半导体装置还包括：电极，其配置在所述碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿内洋志，鹫谷哲，大野阳平，保立伦则，熊仓弘道，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP