[发明专利]碳化硅半导体器件

权利要求书

1.一种碳化硅半导体器件，包括：

碳化硅层(101)，所述碳化硅层具有第一主表面(P1)和与所述第一主表面相反的第二主表面(P2)，所述碳化硅层(101)包括：

形成所述第一主表面并且具有第一导电类型的漂移层(81)，所述漂移层(81)包含上部漂移层(81b)和下部漂移层(81a)；

体区(82)，所述体区设置在所述漂移层(81)上并且具有与所述第一导电类型不同的第二导电类型；

源区(83)，所述源区设置在所述体区(82)上以通过所述体区(82)来与所述漂移层(81)分隔开，形成所述第二主表面(P2)，并且具有所述第一导电类型；以及

缓和区(71)，所述缓和区设置在所述下部漂移层(81a)并且具有所述第二导电类型，所述缓和区(71)具有杂质剂量D_rx和距所述第一主表面的距离L_d，所述漂移层在所述第一主表面和所述缓和区之间具有杂质浓度N_d，并且满足D_rx＞L_d·N_d的关系，

其中，所述下部漂移层(81a)的杂质浓度低于所述上部漂移层(81b)的杂质浓度；

栅极绝缘膜(91)，所述栅极绝缘膜设置在所述体区上，以便使所述源区和所述漂移层相互连接；

栅电极(92)，所述栅电极设置在所述栅极绝缘膜上；

第一电极(98)，所述第一电极与所述第一主表面(P1)相对；以及

第二电极(94)，所述第二电极与所述第二主表面(P2)相对。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体器件，其中

满足L_d≥5μm的关系。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体器件，其中

满足D_rx≥1×10¹³cm^-2的关系。

4.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体器件，其中

跨所述第一和第二电极的击穿电压等于或者高于600V。

5.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体器件，进一步包括单晶衬底，所述单晶衬底设置在所述碳化硅层的所述第一主表面和所述第一电极之间，与所述碳化硅层的所述第一主表面和所述第一电极中的每一个接触，由碳化硅构成，具有所述第一导电类型，并且具有比所述杂质浓度N_d高的杂质浓度。

6.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体器件，其中

所述碳化硅层的所述第二主表面设置有沟槽，所述沟槽具有经过所述源区和所述体区以到达所述漂移层的侧壁表面和位于所述漂移层上的底表面，

所述栅极绝缘膜覆盖所述沟槽的所述侧壁表面和所述底表面中的每一个，并且

所述缓和区设置在比所述沟槽的所述底表面深的位置处。

7.根据权利要求6所述的碳化硅半导体器件，其中

所述缓和区和所述沟槽的所述底表面之间的距离L_tr不大于4μm。

8.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体器件，其中

所述碳化硅层的所述第二主表面包括具有所述源区、所述体区和所述漂移层的平坦表面，并且

所述栅极绝缘膜设置在所述平坦表面上。

9.根据权利要求8所述的碳化硅半导体器件，其中

所述体区是具有侧表面和底表面以及在所述侧表面和所述底表面之间的拐角部分的阱区，并且

所述缓和区和所述阱区的所述拐角部分之间的距离L_pn不大于4μm。