半导体装置（100）具有SiC（碳化硅）制成的半导体本体（101）以及场效应晶体管。场效应晶体管具有形成在SiC制成的半导体本体（101）内的漂移区（102）以及半导体本体（101）上的多晶硅层（103），其中，多晶硅层（103）具有10nm至50μm的范围内的平均粒度，并且包括源区（103s）以及体区（103b）。此外，场效应晶体管具有与体区（103b）邻接的栅结构（104）。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种半导体装置以及一种制造半导体装置的方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)是一种半导体材料，其具有许多用途所需的特性。所需的SiC的这些特性包括高的最大电子速度、高热导率以及高电击穿场强；高的最大电子速度实现高频率下的SiC元器件的运行，高热导率为SiC元器件简化多余热量的排放，而高电击穿场强为SiC元器件实现在高电压水平下的运行。特别地，需要SiC场效应晶体管元器件，该SiC场效应晶体管元器件提供小的导通电阻，然而希望其中避免巨大的半导体器件并且基本上也不会对元器件的阻断能力产生不 良影响。
技术实现思路
接下来，本专利技术的实施例涉及一种SiC半导体装置，该SiC半导体装置在反型沟道中具有提高了的迁移率，其中，尽管由此导致反型沟道中导通电阻或者说电阻的降低，元器件的阻断能力仍得以保持。其它实施例说明相应的用于半导体装置的制造方法。本专利技术通过独立权利要求限定。本专利技术的改进方案在从属权利要求中。一种实施方式涉及一种半导体装置，该半导体装置具有由碳化硅(SiC)制成的半导体本体以及场效应晶体管。场效应晶体管具有形成在半导体本体内的漂移区以及半导体本体上的多晶硅层，其中，多晶硅层具有IOnm至5μπι的范围内的平均粒度，并且包括源区以及体区。此外，场效应晶体管具有与体区邻接的栅结构。用于制造根据本专利技术的实施方式所述的半导体装置的方法包括在由SiC制成的半导体本体上形成多晶硅层，其中，多晶硅层具有IOnm至5μπι的范围内的平均粒度。根据该方法，在多晶硅层内形成体区和源区，并且形成与体区邻接的栅结构。附图说明图1示出一种半导体装置的横截面图，该半导体装置具有场效应晶体管和由SiC制成的半导体本体，而场效应晶体管具有多晶硅层，在多晶硅层内有沟道在横向方向延伸。图2Α至2C示出根据图1的半导体装置的在相应区域的布置的替换实施方式的示意性俯视图。图3Α和3Β不出场效应晶体管的不意性横截面图，该场效应晶体管具有多晶娃层，而多晶硅层具有垂直沟道和由SiC制成的半导体本体。图4Α至4C示出场效应晶体管装置的示意性横截面图，作为图1内所示出的实施方式的替换设计方案。图5示意性示出具有用于制造半导体装置的方法的方法步骤的流程图。具体实施例方式接下来，根据图示，进一步阐述实施例。然而，本专利技术并非仅限于具体说明的实施方式，而是能够以合适的方式进行修改和变换。一种实施方式的单个特征和特征组合能够恰当地与另一实施方式的特征和特征组合相结合，只要这种结合没有明确被排除。在接下来根据图进一步阐述实施例之前，要注意图中相同的元件用相同或者相似的参考标号标记，并且不会重复说明该元件。除此之外，不必忠实于比例地显示图，因为图的重点在于基本原理的图解和阐述。接下来，定义pn结作为半导体本体内的位置，在该位置上，η型的掺杂剂浓度低于P型的掺杂剂浓度，或者P型的掺杂剂浓度低于η型的掺杂剂浓度，或者说P和η掺杂剂浓度之间的差别改变其符号。通过η_、η、η+、η++或者说ρ_、ρ、ρ+、ρ++精确说明掺杂剂浓度，其中，η_掺杂小于η掺杂，η掺杂小于η+掺杂，而η+掺杂小于η++掺杂。然而，统一用η标记的不同区域可以有不同的浓度值，但是，这些浓度值全部小于用η+或者η++标记的区域的数值，并且全部大于用η_标记的区域的数值。 图1示出半导体装置100的示意性横截面图，该半导体装置100具有场效应晶体管和由SiC制成的半导体本体101。场效应晶体管具有形成在由SiC制成的半导体本体101内的漂移区102和在半导体本体101的第一面109a (例如顶面)上的多晶硅层103。多晶娃层103具有IOnm至5 μ m,特别是50nm至I μ m的范围内的平均粒度。除此之外，多晶娃层103具有源区103s和体区103b。另外，场效应晶体管还具有与体区103b邻接的栅结构104。如图1中所示，半导体本体101在SiC漂移区102旁具有SiC衬底105，以及SiC漂移区内的SiC屏蔽区106。与第一面109a相对的第二面109b (例如半导体本体101’的背面)上，布置有漏接触107，例如由金属和/或金属化合物制成的层或者层叠。横向方向例如与第一或者说第二面109a、109b平行地延伸，并且垂直方向与横向方向垂直。在根据图1的实施例中，SiC衬底105为n+掺杂，SiC漂移区102为η掺杂，体区103b为ρ掺杂，并且每个SiC屏蔽区106都是ρ掺杂。其中，源区103s是η.掺杂，并且在导通的情况下(imLeitungsfall)，在体区103b中产生η型的反型沟道。显然，载流子类型也可以完全颠倒过来，以便场效应晶体管设计为P沟道场效应晶体管。换句话说，在此说明了用于η沟道增强型场效应晶体管的实施方式，然而，在相应的方式下，相似的也适用于P沟道增强型场效应晶体管。在由SiC制成的半导体本体101上，布置有多晶硅层103。作为半导体装置100的场效应晶体管的栅结构104,在多晶娃层103上布置有介电层104d,介电层104d围绕栅极104g (例如多晶硅栅104g)。介电层104d能够包括多个部分，这些部分能够在不同的方法步骤中形成，并且也能够由不同的介电材料制成。介电层104d的一部分是形成在栅极104g和多晶硅层之间的栅介质。栅介质可以例如通过多晶硅层103的表面热氧化，通过氧化硅的CVD沉积或者通过这些方法的组合制得。然而，也可能由另一种材料制成介电层104d的栅介质，如作为高k介质，为栅极104g提供足够的绝缘特性。在栅结构104 (或者更精确地说，其介电层104d)与由SiC制成的半导体本体101的漂移区102之间，除了源区103s和体区103b以外，多晶硅层103还具有ρ+掺杂的体触点103k (Bodykontakt)以及η掺杂的导通区103a (Ableitgebiet)0导通区103a实现了电导通(Ableitung)，例如从沟道到SiC漂移区102的低阻抗的电子导通。SiC半导体本体101设计为例如单晶的，然而硅层103，还有可选地栅极104g由多晶硅制成。由于其多晶结构，与单晶硅层相比，多晶硅层103可以例如以更小的张力(Verspannung)涂覆到SiC衬底或者说由SiC制成的半导体本体101上。由于晶格失配,单晶硅层在SiC衬底上的外延沉积导致张力。特别地，相较于例如拉伸地在SiC上生长的单晶硅层，多晶硅层中的缺陷更平均地分布，以便能够减少在单元区域的单元(cell)中电特性的波动并且因此改善可靠性。在多晶硅层103中，特别是在 落在体区103b上的部分中，在半导体装置100的运行中，在接通状态下，形成反型沟道。通过已说明的IOnm至5 μ m,特别是50nm至I μ m的范围内的平均粒度，实现例如大于50cm2/Vs或者说甚至超过250cm2/Vs的半导体材料中的电子迁移率。常见的迁移率位于约50cm2/Vs至700cm2/Vs范围内，或者也可以位于250cm2/VS至700cm2/Vs范围内。不同于非晶硅结构，由于较大的晶粒结构以及与此相关的低相界数量，实现改善了的多晶硅的电子迁移率。可以通过继续粗化晶粒，相应地提高电子迁移率，这能够通过例如非晶硅的沉积和接下来的激光照射实现。其中，例如融化非晶层。在激光照射后，产生具有对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
半导体装置（100），包括：SiC制成的半导体本体（101）；场效应晶体管，所述场效应晶体管具有：形成在SiC制成的所述半导体本体（101）内的漂移区（102）；所述半导体本体（101）上的多晶硅层（103），其中，所述多晶硅层（103）具有10nm至50μm的范围内的平均粒度并且包括源区（103s）以及体区（103b）；以及与所述体区（103b）邻接的栅结构（104）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安东·毛德，罗兰·鲁普，汉斯约阿希姆·舒尔茨，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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