【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，特别是涉及一种sic半导体器件及其制备方法。
技术介绍
1、4h-sic的禁带宽度大，临界击穿电场高，饱和电子漂移速度快，是制作高压mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)的理想材料。但sic这种新材料的质量较si仍然有较大的差距，sic体内缺陷数量较硅材料要大很多，导致sic半导体器件的正向压降偏高且存在双极退化效应，这些问题仍是目前产业界需要解决的难点。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种sic半导体器件及其制备方法。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种sic半导体器件，包括：
3、sic半导体材料层；
4、栅极沟槽，从所述sic半导体材料层的上表面延伸到所述sic半导体材料层的内部，所述栅极沟槽包括彼此相对的第一侧壁和第二侧壁；
5、位于所述栅极沟槽内且靠近所述第一侧壁的栅极结构；
6、位于所述栅极沟槽内且靠近所述第二侧壁的金属结构，所述金属结构与所述sic半导体材料层肖特基接触；
7、位于所述栅极沟槽内且位于所述栅极结构和所述金属结构之间的隔离介质层，所述栅极结构和所述金属结构经由所述隔离介质层绝缘隔离；
8、位于所述第一侧壁外侧的沟道区以及位于所述沟道区上的源区；
9、位于所述sic半导体材料层上的源极电极
10、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述栅极结构包括栅极和栅极介质层；所述隔离介质层的厚度大于所述栅极介质层的厚度。
11、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，还包括：
12、电场屏蔽结构，所述电场屏蔽结构包括位于所述栅极沟槽下方的第一部分以及将所述第一部分连接至所述源极电极的第二部分；所述第二部分位于所述第二侧壁的外侧。
13、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述sic半导体材料层包括位于所述第二侧壁外侧的第一区域和第二区域，所述金属结构与所述第一区域内的sic半导体材料层肖特基接触，所述电场屏蔽结构的所述第二部分位于所述第二区域；所述第二区域位于所述第二侧壁的延伸方向上的端部的外侧，所述延伸方向指所述第二侧壁在所述sic半导体材料层的上表面所在的平面上的延伸方向。
14、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述sic半导体材料层包括位于所述第二侧壁外侧的第一区域和第二区域，所述金属结构与所述第一区域内的sic半导体材料层肖特基接触，所述电场屏蔽结构的所述第二部分位于所述第二区域；
15、所述sic半导体器件还包括位于所述第一区域内的接触区，所述接触区位于所述sic半导体材料层的表层且与所述源极电极导电接触。
16、第二方面，本申请实施例提供了一种sic半导体器件的制备方法，包括：
17、提供sic半导体材料层；
18、在所述sic半导体材料层中形成栅极沟槽，所述栅极沟槽从所述sic半导体材料层的上表面延伸到所述sic半导体材料层的内部，所述栅极沟槽包括彼此相对的第一侧壁和第二侧壁；
19、在所述栅极沟槽内形成栅极结构、隔离介质层、以及金属结构，所述栅极结构靠近所述第一侧壁，所述金属结构靠近所述第二侧壁，所述隔离介质层位于所述栅极结构和所述金属结构之间，所述栅极结构和所述金属结构经由所述隔离介质层绝缘隔离，所述金属结构与所述sic半导体材料层肖特基接触；
20、在所述第一侧壁的外侧形成阱区，在所述阱区的表层形成源区；
21、在所述sic半导体材料层上形成源极电极，所述源极电极与所述源区以及所述金属结构导电连接。
22、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述栅极结构包括栅极和栅极介质层；所述隔离介质层的厚度大于所述栅极介质层的厚度。
23、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述在所述栅极沟槽内形成栅极结构、隔离介质层、和金属结构之前，所述方法还包括：
24、形成电场屏蔽结构，所述电场屏蔽结构包括形成在所述栅极沟槽下方的第一部分以及从所述第一部分沿所述第二侧壁的外侧延伸至所述sic半导体材料层的上表面的第二部分。
25、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述sic半导体材料层包括位于所述第二侧壁外侧的第一区域和第二区域，所述金属结构与所述第一区域内的sic半导体材料层肖特基接触，所述电场屏蔽结构的所述第二部分位于所述第二区域；所述第二区域位于所述第二侧壁的延伸方向上的端部的外侧，所述延伸方向指所述第二侧壁在所述sic半导体材料层的上表面所在的平面上的延伸方向。
26、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述sic半导体材料层包括位于所述第二侧壁外侧的第一区域和第二区域，所述金属结构与所述第一区域内的sic半导体材料层肖特基接触，所述电场屏蔽结构的所述第二部分位于所述第二区域；
27、所述方法还包括：在所述第一区域形成接触区，所述接触区位于所述sic半导体材料层的表层且用于与所述源极电极导电接触。
28、本申请实施例所提供的sic半导体器件及其制备方法，一方面，通过在栅极沟槽内靠近第二侧壁的一侧形成金属结构，且金属结构与sic半导体材料层肖特基接触，由于肖特基二极管的正向导通压降低于mos器件的正向导通压降，从而在沟道没有打开之前，允许电流从肖特基接触的一侧流过，降低器件的正向导通电压，使得器件的开关损耗减小，并且减弱了双极退化效应；另一方面，在栅极沟槽内靠近第一侧壁的一侧仍然形成栅极结构，不影响mos器件的功能，仅利用部分栅极沟槽形成肖特基二极管，提高了栅极沟槽的利用率，使得器件的集成度更高。
29、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种SiC半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的SiC半导体器件，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的SiC半导体器件，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的SiC半导体器件，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的SiC半导体器件，其特征在于，
6.一种SiC半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的SiC半导体器件的制备方法，其特征在于，所述栅极结构包括栅极和栅极介质层；所述隔离介质层的厚度大于所述栅极介质层的厚度。
8.根据权利要求6所述的SiC半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在所述栅极沟槽内形成栅极结构、隔离介质层、和金属结构之前，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的SiC半导体器件的制备方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的SiC半导体器件的制备方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种sic半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的sic半导体器件，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的sic半导体器件，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的sic半导体器件，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的sic半导体器件，其特征在于，
6.一种sic半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的s...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩玉亮，徐承福，罗顶，樊如雪，周艮梅，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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