半导体器件以及制造半导体器件的方法技术

一种半导体器件以及制造半导体器件的方法。所述半导体器件包括碳化硅基板以及保护膜，所述保护膜至少部分地覆盖所述碳化硅基板的主表面以及一个或多个侧壁。因此，可以避免该碳化硅基板的表面与吸水性材料的接触，且半导体器件的耐压表现和长期可靠性会得到进一步的提升。

Semiconductor devices and methods of manufacturing them

A semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device. The semiconductor device comprises a silicon carbide substrate and a protective film, which at least partially covers the main surface of the silicon carbide substrate and one or more sidewalls. Therefore, the contact between the surface of the silicon carbide substrate and the absorbent material can be avoided, and the voltage performance and long-term reliability of the semiconductor devices will be further improved.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件以及制造半导体器件的方法
本专利技术实施例总体上涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体器件以及制造半导体器件的方法。
技术介绍
半导体器件(也可称为半导体元件、部件、装置，等等)可以包括碳化硅(siliconcarbide)基板(或称为衬底)、至少部分地被配置在该碳化硅基板的主表面上的无机钝化结构以及与该无机钝化结构相邻配置的模具材料层。因而，通过使用无机钝化结构来保护该碳化硅基板的主表面，可以降低与该模具材料层直接接触的电场，并且可避免该碳化硅基板的表面与吸水性材料的接触。这样，半导体器件的耐压表现(breakdownbehavior)和长期可靠性会得到进一步的提升。本节的内容引入了多个方面，这些方面是为了对本专利技术实施例更好地理解。因此，应在此方面阅读本节的陈述，且不应理解为是对哪些是现有技术或哪些不是现有技术的认可。
技术实现思路
然而，专利技术人发现，仅有碳化硅基板的主表面由无机钝化结构所覆盖，碳化硅基板的一个或多个侧壁并不受到保护，而且并不能够避免碳化硅基板的侧壁与吸水性材料的接触。因此，半导体器件的耐压表现和长期可靠性需要得到进一步的提升。为了至少解决上述这些问题中的一部分，本专利技术实施例提供方法、装置和器件。结合附图阅读下面对具体实施例的描述就会理解本专利技术实施例的特征和优点，这些具体实施例通过实例描述了本专利技术实施例的原理。总体上来讲，本专利技术实施例提供了一种半导体器件以及制造半导体器件的方法。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种半导体器件。该半导体器件包括碳化硅基板以及保护膜，该保护膜至少部分地覆盖该碳化硅基板的主表面以及一个或多个侧壁。在一个实施例中，该半导体器件还包括模具材料层，该模具材料层覆盖该保护膜和/或该碳化硅基板的一部分。在一个实施例中，该保护膜包括至少三层。在一个实施例中，该保护膜中配置有至少包括氮氧化硅的中间层，和/或，至少包括金属氮化物的外层。在一个实施例中，该保护膜包括：氧化硅层，该氧化硅层与该碳化硅基板接触；氮氧化硅层，该氮氧化硅层覆盖该氧化硅层；以及氮化硅层，该氮化硅层覆盖该氮氧化硅层。在一个实施例中，该保护膜包括：氧化硅层，该氧化硅层与该碳化硅基板接触；氮氧化硅层，该氮氧化硅层覆盖该氧化硅层；以及氮化铝层，该氮化铝层覆盖该氮氧化硅层。在一个实施例中，该保护膜包括：氧化硅层，该氧化硅层与该碳化硅基板接触；氮氧化硅层，该氮氧化硅层覆盖该氧化硅层；氮氧化铝层，该氮氧化铝层覆盖该氮氧化硅层；以及氮化铝层，该氮化铝层覆盖该氮氧化铝层。在一个实施例中，该保护膜至少包括一个不连续区域；其中，该碳化硅基板的主表面在该不连续区域内不被该保护膜覆盖。在一个实施例中，在该不连续区域内的该碳化硅基板的主表面与该保护膜的面对齐。在一个实施例中，在该不连续区域内的该碳化硅基板的主表面高于该保护膜的面。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种制造半导体器件的方法。该方法包括：设置碳化硅部件；在该碳化硅部件上制造一个或多个沟槽，以形成一个或多个碳化硅基板；在该一个或多个沟槽内设置保护膜；以及将该保护膜分割以形成一个或多个半导体器件；其中，该保护膜至少部分地覆盖该碳化硅基板的主表面以及一个或多个侧壁。在一个实施例中，该方法还包括：设置模具材料层，该模具材料层覆盖该保护膜和/或该碳化硅基板的一部分。根据本专利技术的各种实施例，提供一种保护膜来至少部分地覆盖碳化硅基板的主表面和一个或多个侧壁。因此，可以避免该碳化硅基板的表面与吸水性材料的接触，并且半导体器件的耐压表现和长期可靠性会得到进一步的提升。附图说明参照下面结合附图通过实例进行的具体描述就会充分理解本专利技术的各种实施例的前述和其它方面、特征和优点，在这些附图中，相同的附图标记或字母用于指明相同或等同的元素。示出这些附图用于便于更好地理解本专利技术的实施例，且这些附图并不一定按比例绘制。在这些图中：图1是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件100的截面的示意图；图2是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件200的截面的示意图；图3是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件300的截面的示意图；图4是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件400的截面的示意图；图5是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件500的截面的示意图；图6是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件600的截面的示意图；图7是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件700的截面的示意图；图8是示出了根据本专利技术实施例的制造半导体器件的方法的示意图；图9是示出了根据本专利技术实施例的制造半导体器件的方法一个实例的示意图；图10是示出了根据本专利技术实施例的制造半导体器件的方法一个实例的另一个示意图；图11是示出了根据本专利技术实施例的制造半导体器件的方法一个实例的另一个示意图；图12是示出了根据本专利技术实施例的制造半导体器件的方法一个实例的另一个示意图。具体实施方式以下将参考一些实例对本专利技术进行说明。应理解对这些实施例的描述仅是为了使本领域中技术人员能够更好地理解并实施本专利技术实施例，而并不是对本专利技术的范围进行限制。应理解当一个元件“连接到”或“耦合到”或“接触到”另一个元件时，它可以直接与另一个元件连接或耦合或接触，而且可以有中间元件的出现。相反，当一个元件“直接连接到”或“直接耦合到”或“直接接触到”另一个元件时，不会有中间元件的出现。用于对元件之间的关系进行描述的其它词语(如“在…之间”与“直接在…之间”，以及“临近”与“直接临近”，等等)也应使用类似的方式进行解释。本文中所使用的术语“第一”和“第二”是指不同的要素。单数形式“一个”旨在也包括复数形式，除非另有明确的说明。本文中所使用的术语“包括”、“具有”和/或“包含”说明所陈述的特征、要素和/或成分的存在，但并不排除一个或多个其它特征、要素和/或成分和/或它们的组合的存在或增加。本文中所使用的术语“基于”应理解为“至少部分地基于”。术语“覆盖”应理解为“至少部分地覆盖”。术语“一个实施例”和“实施例”应理解为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”应理解为“至少另一个实施例”。其它限定，无论是显式的还是隐含的，均包括在以下的说明中。在本专利技术中，除非另有限定，本文中所采用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义均与示例性实施例所属的领域中技术人员所通常理解的含义相同。还应理解应将术语(如在常用词典中所限定的术语)解释为具有与它们在相关领域的背景下的含义一致的含义，而不应在理想化或过度正式的意义上进行解释，除非此处另有明确限定。实施例的第一方面本专利技术实施例提供一种半导体器件。图1是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件100的截面的示意图。如图1所示，该半导体器件100包括碳化硅基板101以及保护膜102，该保护膜102至少部分地覆盖该碳化硅基板的主表面1011以及一个或多个侧壁1012。该碳化硅基板101可以是基于碳化硅(SiC)的半导体基板，并且可以至少包括碳化硅，例如，碳化硅的浓度大于50％，大于70％或大于90％。该碳化硅基板101可以包括取决于该半导体器件100的类型的配置(例如在外延层排列和参杂方面)；该半导体器件100的类型包括，例如，肖特基二极管(Schottkydiode)、p-n二极管、双极型晶体管、场效应晶体管、金属氧化物半导体晶体管或结栅场效应晶体管；但本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：碳化硅基板；以及保护膜，所述保护膜至少部分地覆盖所述碳化硅基板的主表面以及一个或多个侧壁。

【技术特征摘要】
2017.06.30 US 15/638,5151.一种半导体器件，包括：碳化硅基板；以及保护膜，所述保护膜至少部分地覆盖所述碳化硅基板的主表面以及一个或多个侧壁。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述半导体器件还包括：模具材料层，所述模具材料层覆盖所述保护膜以及所述碳化硅基板的一部分。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述保护膜至少包括三层；所述保护膜中配置有至少包括氮氧化硅的中间层，和/或，至少包括金属氮化物的外层。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述保护膜包括：氧化硅层，所述氧化硅层与所述碳化硅基板接触；氮氧化硅层，所述氮氧化硅层覆盖所述氧化硅层；以及氮化硅层，所述氮化硅层覆盖所述氮氧化硅层。5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述保护膜包括：氧化硅层，所述氧化硅层与所述碳化硅基板接触；氮氧化硅层，所述氮氧化硅层覆盖所述氧化硅层；以及氮化铝层，所述氮化铝层覆盖所述氮氧化硅层。6.根据权利要求3所述的半导体器件，其...

【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