[发明专利]碳化硅半导体装置及碳化硅半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置，其在俯视观察时被划分为多个区域，该多个区域包含形成开关元件的器件区域、形成栅极焊盘的栅极焊盘区域、所述器件区域和所述栅极焊盘区域之间的栅极下阱接触区域，

该碳化硅半导体装置具有由碳化硅构成的半导体层，

所述半导体层具有：

第1导电型的漂移层；以及

阱区域，其跨所述栅极焊盘区域及所述栅极下阱接触区域而形成于所述漂移层的表层，

所述半导体层还具有：

场绝缘膜，其在所述栅极焊盘区域处形成于所述半导体层的上表面；

栅极电极及蚀刻阻挡层，它们形成于所述栅极焊盘区域的所述场绝缘膜之上；

层间绝缘膜，其形成于所述栅极电极之上及所述蚀刻阻挡层之上；

表面电极，其在所述栅极下阱接触区域处形成于所述层间绝缘膜之上，经由将所述场绝缘膜及所述层间绝缘膜贯穿的阱接触孔与所述阱区域接触；以及

栅极焊盘，其在所述栅极焊盘区域处形成于所述层间绝缘膜之上，经由将所述层间绝缘膜贯穿的栅极接触孔与所述栅极电极接触，

所述蚀刻阻挡层由相对于所述层间绝缘膜及所述场绝缘膜的蚀刻来说选择比大于或等于5.0的物质构成，该蚀刻阻挡层至少在所述栅极焊盘区域处设置于距离所述栅极下阱接触区域的所述阱接触孔最远的位置。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述蚀刻阻挡层由与所述栅极电极相同的材料构成。

3.根据权利要求2所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述蚀刻阻挡层通过绝缘膜与所述栅极电极分离。

4.根据权利要求3所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述蚀刻阻挡层通过绝缘膜被分割为多个区域。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述多个区域包含具有由多晶硅构成的温度感测二极管的温度感测二极管区域、具有与所述温度感测二极管电连接的温度感测焊盘的温度感测焊盘区域，

所述场绝缘膜在所述栅极焊盘区域及所述温度感测焊盘区域处形成于所述半导体层的上表面，

所述蚀刻阻挡层由多晶硅构成，形成于所述栅极焊盘区域及所述温度感测焊盘区域的所述场绝缘膜之上。

6.根据权利要求5所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述蚀刻阻挡层包含交替地重复配置的多个p型区域和多个n型区域，

在相邻的所述p型区域彼此之间及相邻的所述n型区域彼此之间设置由绝缘膜构成的分割区域。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述多个区域包含将所述器件区域包围的末端区域，

所述场绝缘膜在所述栅极焊盘区域及所述末端区域处形成于所述半导体层的上表面，

所述蚀刻阻挡层由氮化硅构成，形成于所述栅极焊盘区域及所述末端区域的所述场绝缘膜之上。

8.根据权利要求7所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述蚀刻阻挡层没有形成于所述场绝缘膜与所述栅极电极的台阶之上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述阱区域具有：

p型的阱主体区域，其形成于所述漂移层的表层；以及

n型的阱接触区域，其形成于所述阱主体区域的表层，

所述阱区域在所述阱接触区域的上表面还具有导电膜，该导电膜具有比所述漂移层低的电阻率。

10.一种碳化硅半导体装置的制造方法，该碳化硅半导体装置在俯视观察时被划分为多个区域，该多个区域包含形成开关元件的器件区域、形成栅极焊盘的栅极焊盘区域、所述器件区域和所述栅极焊盘区域之间的栅极下阱接触区域，

在该碳化硅半导体装置的制造方法中，

形成由n型的碳化硅构成的漂移层，

以跨所述栅极焊盘区域及所述栅极下阱接触区域的方式在所述漂移层的表层形成阱区域，

在所述栅极焊盘区域处，在所述漂移层及所述阱区域之上形成场绝缘膜，

在所述栅极焊盘区域的所述场绝缘膜之上形成栅极电极及蚀刻阻挡层，

在所述栅极电极之上及所述蚀刻阻挡层之上形成层间绝缘膜，

在所述栅极下阱接触区域处，在所述层间绝缘膜之上形成经由将所述场绝缘膜及所述层间绝缘膜贯穿的阱接触孔与所述阱区域接触的表面电极，

在所述栅极焊盘区域处，在所述层间绝缘膜之上形成经由将所述层间绝缘膜贯穿的栅极接触孔与所述栅极电极接触的栅极焊盘，

所述蚀刻阻挡层由相对于所述层间绝缘膜及所述场绝缘膜的蚀刻来说选择比大于或等于5.0的物质构成，该蚀刻阻挡层至少在所述栅极焊盘区域处形成于距离所述栅极下阱接触区域的所述阱接触孔最远的位置。