本發(fā)明關(guān)于具有溝槽柵構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

背景技術(shù)：

例如，專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種功率mosfet，其包含：構(gòu)成漏極的半導(dǎo)體襯底；形成在半導(dǎo)體襯底的表面的溝槽；在溝槽內(nèi)經(jīng)由柵極絕緣膜而形成的柵極電極；形成在半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)鹊闹黧w（body）擴(kuò)散層；形成在半導(dǎo)體襯底的表面的源極擴(kuò)散層；形成在柵極電極上的層間絕緣膜；形成在半導(dǎo)體襯底上的源極電極膜；與溝槽隔著間隔而形成的源極溝槽；以及形成在源極溝槽的底面的p型接觸擴(kuò)散層。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2008－98593號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供在具有貫通源極區(qū)域及溝道區(qū)域的源極溝槽，并且在其溝槽的底部及側(cè)部進(jìn)一步具有第2導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)域的晶體管構(gòu)造中，能夠抑制柵極閾值電壓的偏差的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置包含：半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體層中劃分第1導(dǎo)電型的源極區(qū)域的柵極溝槽；所述源極區(qū)域的下部的第2導(dǎo)電型的溝道區(qū)域；貫通所述源極區(qū)域及所述溝道區(qū)域的源極溝槽；所述源極溝槽的底部及側(cè)部的第2導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)域；所述半導(dǎo)體層上的源極電極；以及具有比所述雜質(zhì)區(qū)域高的濃度的第2導(dǎo)電型的高濃度雜質(zhì)區(qū)域，其在所述半導(dǎo)體層的表面具有與所述源極電極連接的接觸部，并且貫通所述源極區(qū)域而延伸到比所述源極區(qū)域深的位置。

依據(jù)該結(jié)構(gòu)，作為電荷對(duì)溝道區(qū)域的路徑，能夠利用高濃度雜質(zhì)區(qū)域。將源極溝槽的底部及側(cè)部的電阻比雜質(zhì)區(qū)域低的區(qū)域作為電荷的路徑，從而能夠抑制柵極閾值電壓的偏差。由此，能夠抑制在半導(dǎo)體晶圓面內(nèi)的芯片間的δvth的偏差，因此，如果利用從采用該方式的構(gòu)造的半導(dǎo)體晶圓單片化的多個(gè)芯片構(gòu)成模塊，則能夠減少模塊內(nèi)的開(kāi)關(guān)時(shí)間滯后（lag）。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，關(guān)于所述源極溝槽，在其深度方向切斷所述半導(dǎo)體層時(shí)出現(xiàn)的切斷面中既可以形成一個(gè)所述源極溝槽，也可以形成兩個(gè)所述源極溝槽。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域從所述柵極溝槽的側(cè)面上的溝道部隔著間隔而形成。在該情況下，所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域也可以沿著所述源極溝槽的側(cè)面形成。

依據(jù)該結(jié)構(gòu)，抑制柵極閾值電壓的上升，并能得到較低的導(dǎo)通電阻。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域延伸到所述源極溝槽的底面而形成。

依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠降低源極溝槽的底部的雜質(zhì)區(qū)域的表面電阻，因此能夠降低通過(guò)該雜質(zhì)區(qū)域與半導(dǎo)體層的漏極區(qū)域之間的pn結(jié)而構(gòu)成的主體二極管的電阻。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述接觸部選擇性地形成在所述源極區(qū)域的一部分。

依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)κ箿系绤^(qū)域和源極區(qū)域?yàn)橥娢凰枰母邼舛入s質(zhì)區(qū)域（接觸部）連接源極電極，并且在半導(dǎo)體層的表面中能夠較寬地確保相對(duì)于源極區(qū)域的接觸區(qū)域。因此，能夠抑制源極接觸電阻的上升。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域以延伸到所述源極溝槽的底面的方式沿著所述源極溝槽的內(nèi)表面形成，所述接觸部選擇性地形成在所述源極區(qū)域的一部分。

依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠降低源極溝槽的底部的雜質(zhì)區(qū)域的表面電阻，因此能夠降低通過(guò)該雜質(zhì)區(qū)域與半導(dǎo)體層的漏極區(qū)域之間的pn結(jié)而構(gòu)成的主體二極管的電阻。另外，能夠?qū)κ箿系绤^(qū)域和源極區(qū)域?yàn)橥娢凰枰母邼舛入s質(zhì)區(qū)域（接觸部）連接源極電極，并且在半導(dǎo)體層的表面中能夠較寬地確保相對(duì)于源極區(qū)域的接觸區(qū)域。因此，能夠抑制源極接觸電阻的上升。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述接觸部以從所述源極溝槽的上邊向至少2個(gè)方向延伸的方式形成。該結(jié)構(gòu)中，在所述柵極溝槽以格子狀形成的情況下，所述源極溝槽也可以在該格子狀的柵極溝槽的內(nèi)側(cè)區(qū)域中以俯視觀察四邊形或四角環(huán)狀形成，所述接觸部以從所述源極溝槽的四邊向外側(cè)延伸的方式形成。

依據(jù)該結(jié)構(gòu)，例如，以離子注入形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域時(shí)即便在一個(gè)方向發(fā)生掩模的位置偏移，至少其他接觸部也能可靠地形成。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，既可以通過(guò)所述柵極溝槽及所述源極溝槽，形成線與間隙（lineandspace）的反復(fù)圖案，也可以通過(guò)所述柵極溝槽，形成六邊形的反復(fù)圖案。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，也可以所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域包含形成在所述源極溝槽的底部的一部分的第2接觸部，所述半導(dǎo)體裝置包含配置在所述源極溝槽的所述底部的周邊部的電極膜殘?jiān)?/p>

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，也可以所述電極膜殘?jiān)赃x擇性地覆蓋所述第2接觸部的周緣部的方式形成。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，也可以所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域包含形成在所述源極溝槽的周邊部的至少一部分的第2接觸部，所述半導(dǎo)體裝置包含配置在所述源極溝槽內(nèi)的電極膜殘?jiān)?/p>

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，也可以所述源極溝槽以環(huán)狀形成，所述半導(dǎo)體裝置包含形成在該環(huán)狀的源極溝槽的內(nèi)側(cè)區(qū)域的凸部，所述第2接觸部形成在所述凸部的表面部。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，也可以所述源極溝槽以條紋狀形成，所述半導(dǎo)體裝置包含形成在相鄰的兩個(gè)所述源極溝槽之間的凸部，所述第2接觸部形成在所述凸部的表面部。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，也可以所述電極膜殘?jiān)袢胨鲈礃O溝槽。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，也可以所述源極溝槽具有與所述柵極溝槽相同的深度，另一方面，具有比所述柵極溝槽寬的寬度。

本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法提供半導(dǎo)體裝置的制造方法，該半導(dǎo)體裝置的制造方法包含：從半導(dǎo)體層的表面依次形成第1導(dǎo)電型的源極區(qū)域及第2導(dǎo)電型的溝道區(qū)域的工序；形成將所述源極區(qū)域劃分為既定形狀的柵極溝槽及該源極區(qū)域內(nèi)的源極溝槽的工序；在掩蔽所述源極區(qū)域的表面的狀態(tài)下向所述源極溝槽注入第2導(dǎo)電型雜質(zhì)，從而在所述源極溝槽的底部及側(cè)部形成雜質(zhì)區(qū)域的工序；以及在將所述源極區(qū)域的表面局部地掩蔽的狀態(tài)下注入第2導(dǎo)電型雜質(zhì)，從而形成貫通所述源極區(qū)域而延伸到比所述源極區(qū)域深的位置，并具有比所述雜質(zhì)區(qū)域高的濃度的高濃度雜質(zhì)區(qū)域的工序。

通過(guò)該方法，能夠制造本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，形成所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域的工序包含：使用使所述源極溝槽的內(nèi)部露出的掩模，向所述源極溝槽的側(cè)面傾斜注入所述第2導(dǎo)電型雜質(zhì)的工序。

依據(jù)該方法，能夠沿著源極溝槽的側(cè)面無(wú)斷線地形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，形成所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域的工序包含：在與形成所述雜質(zhì)區(qū)域時(shí)相比高劑量及低能量的條件下注入雜質(zhì)的工序。

附圖說(shuō)明

[圖1]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的示意性的俯視圖。

[圖2]圖2是用于說(shuō)明所述半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。

[圖3]圖3是用于說(shuō)明所述半導(dǎo)體裝置的制造方法的流程圖。

[圖4]圖4是用于說(shuō)明形成p型區(qū)域的工序的圖。

[圖5]圖5是用于說(shuō)明形成p^＋型溝道接觸區(qū)域的工序的圖。

[圖6]圖6是用于說(shuō)明所述半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。

[圖7]圖7是用于說(shuō)明形成p型區(qū)域的工序的圖。

[圖8]圖8是用于說(shuō)明形成p^＋型溝道接觸區(qū)域的工序的圖。

[圖9]圖9是用于說(shuō)明所述半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。

[圖10]圖10是用于說(shuō)明所述半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。

[圖11]圖11是用于說(shuō)明δvth的偏差改善效果的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照添加附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置1的示意性的俯視圖。

半導(dǎo)體裝置1包含利用了sic（碳化硅）的功率mosfet（metal－oxide－semiconductorfieldeffecttransistor）元件（個(gè)別元件）。例如，圖1的紙面中半導(dǎo)體裝置1的上下方向的長(zhǎng)度為1mm左右。

半導(dǎo)體裝置1包含作為半導(dǎo)體層的一個(gè)例子的sic襯底2。sic襯底2具備配置在其中央部并作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管發(fā)揮功能的有源部3、和包圍有源部3的外周部4。

例如由鋁構(gòu)成的源極電極5以覆蓋有源部3的大致整個(gè)區(qū)域的方式形成。源極電極5俯視觀察為大致正方形狀。在源極電極5的周緣部，形成有沿著外周部4包圍源極電極5的中央部的去除區(qū)域6。去除區(qū)域6的一部分選擇性地向源極電極5的中央部凹陷。在該凹坑中設(shè)置有柵極焊盤7。例如由鋁構(gòu)成的柵極指狀部8從柵極焊盤7沿著外周部4遍及整個(gè)去除區(qū)域6延伸。一對(duì)柵極指狀部8相對(duì)于柵極焊盤7以對(duì)稱的形狀形成。

在源極電極5等的正下方在sic襯底2形成有柵極溝槽9。柵極溝槽9形成在有源部3。柵極溝槽9以格子狀形成。此外，柵極溝槽9的圖案不限于格子狀。例如，柵極溝槽9也可為條紋狀或蜂窩狀等。

有源部3通過(guò)柵極溝槽9進(jìn)一步被劃分為多個(gè)單位單元10。在有源部3以矩陣狀（行列狀）有規(guī)則地排列有多個(gè)單位單元10。在各單位單元10的上表面形成有n^＋型源極區(qū)域11（例如，濃度1×10¹⁸cm^－3～5×10²¹cm^－3），在其下部形成有p型溝道區(qū)域12（例如，濃度1×10¹⁶cm^－3～1×10¹⁹cm^－3）。

在各單位單元10形成有源極溝槽13。源極溝槽13貫通n^＋型源極區(qū)域11及p型溝道區(qū)域12。源極溝槽13在俯視觀察下為僅由外周邊劃分的形狀即可（圖1的上側(cè)的圖）。在該情況下，沿其深度方向切斷sic襯底2時(shí)出現(xiàn)的切斷面中，如由a－a線截面所示，出現(xiàn)一個(gè)源極溝槽13（源極溝槽13的第1圖案）。具體而言，如圖1所示，既可為俯視觀察（正）四邊形，也可為（正）六邊形、圓形等。另一方面，源極溝槽13在俯視觀察下也可為由外周邊及內(nèi)周邊的兩個(gè)邊劃分的形狀（圖1的下側(cè)的圖）。在該情況下，沿其深度方向切斷sic襯底2時(shí)出現(xiàn)的切斷面中，如由b－b線截面所示，出現(xiàn)兩個(gè)源極溝槽13（源極溝槽13的第2圖案）。具體而言，如圖1所示，既可為俯視觀察（正）四角環(huán)狀，也可為（正）六角環(huán)狀、圓環(huán)狀等。此外，前述的源極溝槽13的形狀僅為一個(gè)例子，源極溝槽13也可為其他形狀。

在外周部4中柵極指狀部8形成為包圍源極電極5。

接著，詳細(xì)地說(shuō)明半導(dǎo)體裝置1的構(gòu)造。圖2是詳細(xì)地示出半導(dǎo)體裝置1的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是源極溝槽13為第1圖案的情況。

sic襯底2為包含n^＋型基底襯底14（例如，濃度1×10¹⁸cm^－3～5×10²¹cm^－3）及其上通過(guò)外延生長(zhǎng)而生成的n^－型活性層15（例如，濃度1×10¹⁴cm^－3～1×10¹⁷cm^－3）的sic外延襯底即可。

柵極溝槽9形成在n^－型活性層15。柵極溝槽9以格子狀形成。柵極溝槽9整體地包含側(cè)面16、底面17、該側(cè)面16及底面17的相交部即角部18。柵極溝槽9以使角部18成為彎曲面的方式以截面u字狀形成。

在柵極溝槽9的內(nèi)表面（側(cè)面16、底面17及角部18）形成有柵極絕緣膜19。柵極絕緣膜19覆蓋該內(nèi)表面的整個(gè)區(qū)域，進(jìn)而，覆蓋單位單元10的上端周緣部。柵極絕緣膜19例如由氧化硅（sio2）等的絕緣材料構(gòu)成。

在柵極溝槽9埋入有柵極電極20。柵極電極20例如由多晶硅等的導(dǎo)電材料構(gòu)成。

在各單位單元10的中央部形成有源極溝槽13。源極溝槽13具有與柵極溝槽9相同的深度，另一方面，具有比柵極溝槽9寬的寬度。源極溝槽13整體地包含側(cè)面21、底面22、該側(cè)面21及底面22的相交部即角部23。源極溝槽13以使角部23成為彎曲面的方式以截面u字狀形成。在源極溝槽13的下部殘留有絕緣膜殘?jiān)?4及電極膜殘?jiān)?5。絕緣膜殘?jiān)?4以使底面22的中央部露出的方式選擇性地存在于角部23及其周邊。電極膜殘?jiān)?5僅存在于絕緣膜殘?jiān)?4上。即，絕緣膜殘?jiān)?4及電極膜殘?jiān)?5的平面圖案互相匹配。

在各單位單元10，從n^－型活性層15的表面向著背面依次形成有n^＋型源極區(qū)域11、p型溝道區(qū)域12及n^－型漏極區(qū)域26。這些區(qū)域11、12、26互相相接。n^－型漏極區(qū)域26是比p型溝道區(qū)域12更靠下側(cè)的n^－型活性層15的部分。這樣就構(gòu)成了n^＋型源極區(qū)域11和n^－型漏極區(qū)域26沿著與sic襯底2的表面垂直的縱向經(jīng)由p型溝道區(qū)域12而分開(kāi)配置的、溝槽柵型的mos晶體管構(gòu)造。

n^＋型源極區(qū)域11形成柵極溝槽9的側(cè)面16的一部分及源極溝槽13的側(cè)面21的一部分。p型溝道區(qū)域12也同樣，形成柵極溝槽9的側(cè)面16的一部分及源極溝槽13的側(cè)面21的一部分。n^－型漏極區(qū)域26形成柵極溝槽9的角部18及底面17、以及源極溝槽13的角部23及底面22。

在n^－型活性層15形成有p型區(qū)域27（例如，濃度1×10¹⁶cm^－3～1×10¹⁹cm^－3）。p型區(qū)域27具有比p型溝道區(qū)域12高的濃度。p型區(qū)域27沿著源極溝槽13的內(nèi)表面以大致固定的厚度形成。p型區(qū)域27具有從p型溝道區(qū)域12沿著側(cè)面21在縱向延伸、進(jìn)而沿著底面22在橫向延伸的外表面。p型區(qū)域27的縱側(cè)的外表面距離柵極溝槽9在內(nèi)側(cè)空出間隔而配置。因而，在該外表面與柵極溝槽9之間的中間區(qū)域，存在n^－型漏極區(qū)域26和與p型區(qū)域27連接的p型溝道區(qū)域12。p型區(qū)域27的厚度（距離側(cè)面21橫向的深度、或距離底面22縱向的深度）為例如0.4μm～1.5μm。

在n^－型活性層15進(jìn)一步形成有p^＋型溝道接觸區(qū)域28（例如，濃度1×10¹⁸cm^－3～5×10²¹cm^－3）。p^＋型溝道接觸區(qū)域28具有比p型溝道區(qū)域12及p型區(qū)域27高的濃度。p^＋型溝道接觸區(qū)域28整體地包含第1接觸部29、縱向延長(zhǎng)部30及第2接觸部31。

第1接觸部29選擇性地形成在包圍源極溝槽13的外周部（n^＋型源極區(qū)域11）的一部分。在該實(shí)施方式中，以從俯視觀察四邊形的源極溝槽13的四邊的中央部向外側(cè)延伸的方式形成。由于是僅在源極溝槽13的外周部的一部分形成第1接觸部29的構(gòu)成，所以能夠?qū)^＋型溝道接觸區(qū)域28連接源極電極5，并且在sic襯底2的表面中能夠較寬地確保相對(duì)于n^＋型源極區(qū)域11的接觸區(qū)域。因此，能夠抑制源極接觸電阻的上升。第1接觸部29的前端部距離柵極溝槽9在內(nèi)側(cè)空出間隔而配置。由此，在第1接觸部29的前端部與柵極溝槽9之間確保固定寬度的n^＋型源極區(qū)域11，因此即便在該位置也能相對(duì)于n^＋型源極區(qū)域11電連接源極電極5。在該實(shí)施方式中，第1接觸部29的前端部還比p型區(qū)域27的縱側(cè)的外表面更向內(nèi)側(cè)配置。另外，第1接觸部29的厚度（距離n^－型活性層15的表面縱向的深度）為0.1μm～0.3μm。

縱向延長(zhǎng)部30從第1接觸部29延伸到比n^＋型源極區(qū)域11更深的位置，在柵極溝槽9的側(cè)方與p型溝道區(qū)域12對(duì)置。縱向延長(zhǎng)部30以與第1接觸部29大致相同的寬度沿著源極溝槽13的內(nèi)表面延伸，在由源極溝槽13的外周邊所包圍的區(qū)域的中央部與第2接觸部31連接。縱向延長(zhǎng)部30在源極溝槽13的內(nèi)表面露出，另一方面，距離柵極溝槽9在內(nèi)側(cè)空出間隔而配置。由此，防止縱向延長(zhǎng)部30形成在側(cè)面16上的p型溝道區(qū)域12（形成溝道的部分），因此能夠抑制柵極閾值電壓的上升，得到較低的導(dǎo)通電阻。第1接觸部29在源極溝槽13的上部作為從縱向延長(zhǎng)部30向外側(cè)引出的引出部而構(gòu)成。另外，縱向延長(zhǎng)部30的厚度（距離源極溝槽13的側(cè)面21橫向的深度）小于第1接觸部29的厚度，例如為0.05μm～0.25μm。

第2接觸部31形成在由源極溝槽13的外周邊包圍的區(qū)域。在該實(shí)施方式中，源極溝槽13為俯視觀察下僅由外周邊劃分的形狀，第2接觸部31選擇性地形成在源極溝槽13的底面22的中央部。另外，第2接觸部31以橫跨絕緣膜殘?jiān)?4的內(nèi)外的大小形成。第2接觸部31的厚度（距離源極溝槽13的底面22縱向的深度）為0.1μm～0.3μm。該厚度小于p型區(qū)域27的厚度，因而，第2接觸部31在p型區(qū)域27的表面部以浮動(dòng)的狀態(tài)形成。通過(guò)在p型區(qū)域27形成第2接觸部31，從而能夠減小源極溝槽13的底部的p型區(qū)域27的表面電阻。因此，能夠減小通過(guò)p型區(qū)域27與n^－型漏極區(qū)域26之間的pn結(jié)構(gòu)成的主體二極管的電阻。

在sic襯底2上，以覆蓋柵極電極20的方式形成有層間膜32。層間膜32例如由氧化硅（sio2）等的絕緣材料構(gòu)成。在層間膜32形成有直徑比源極溝槽13大的接觸孔33。由此，在接觸孔33內(nèi)，露出各單位單元10的n^＋型源極區(qū)域11、第1接觸部29及第2接觸部31。

在層間膜32上形成有源極電極5。源極電極5在接觸孔33內(nèi)匯總地與n^＋型源極區(qū)域11、第1接觸部29及第2接觸部31連接。源極電極5具有屏障層34及金屬層35的層疊構(gòu)造。屏障層34層疊在層間膜32上，其上形成有金屬層35。屏障層34例如由鈦/氮化鈦（ti/tin）構(gòu)成，金屬層35例如由鋁（al）、鋁－銅合金（al－cu）構(gòu)成。

在sic襯底2的背面形成有漏極電極36。漏極電極36相對(duì)于所有的單位單元10成為共同電極。漏極電極36具有金屬硅化物層37及金屬層38的層疊構(gòu)造。金屬硅化物層37層疊在sic襯底2上，其上形成有金屬層38。金屬硅化物層37例如由鎳（ni）硅化物、鈦（ti）硅化物等構(gòu)成，金屬層38例如由鋁（al）、鋁－銅合金（al－cu）構(gòu)成。

圖3是用于說(shuō)明半導(dǎo)體裝置1的制造方法的流程圖。

在制造半導(dǎo)體裝置1上，首先，通過(guò)cvd法、lpe法、mbe法等的外延生長(zhǎng)法，在基底襯底14上一邊摻雜n型雜質(zhì)（例如，n（氮）、p（磷）、as（砷）等），一邊生長(zhǎng)sic晶體（步驟s1）。由此，在基底襯底14上形成n^－型活性層15。

接著，向n^－型活性層15注入p型雜質(zhì)（例如，al（鋁）、b（硼）等）。接著，向n^－型活性層15注入n型雜質(zhì)。接著，例如在1400℃～2000℃對(duì)sic襯底2進(jìn)行退火處理（步驟s2）。由此，注入到n^－型活性層15的p型雜質(zhì)及n型雜質(zhì)被激活，根據(jù)所注入的部位，同時(shí)形成p型溝道區(qū)域12及n^＋型源極區(qū)域11。另外，在p型溝道區(qū)域12的下部，形成有維持外延生長(zhǎng)后的n^－型活性層15的狀態(tài)的n^－型漏極區(qū)域26。

接著，形成柵極溝槽9及源極溝槽13（步驟s3）。利用在應(yīng)該形成柵極溝槽9及源極溝槽13的區(qū)域具有開(kāi)口的掩模蝕刻sic襯底2。由此，sic襯底2從表面被干法蝕刻，同時(shí)形成柵極溝槽9及源極溝槽13。與此同時(shí)，在sic襯底2形成多個(gè)單位單元10。此外，作為蝕刻氣體，能夠利用例如含有六氟化硫（sf6）及氧（o2）的混合氣體（sf6/o2氣體）、含有sf6、o2及溴化氫（hbr）的混合氣體（sf6/o2/hbr氣體）。

接著，除了圖3還參照?qǐng)D4，在sic襯底2上形成覆蓋除了源極溝槽13以外的sic襯底2的整個(gè)區(qū)域的掩模39。在圖4的俯視圖中，空白部分為掩模39的開(kāi)口部。接著，向著從掩模39的開(kāi)口部露出的源極溝槽13注入p型雜質(zhì)。該雜質(zhì)注入是通過(guò)使雜質(zhì)沿相對(duì)于sic襯底2的表面的法線方向傾斜的方向入射的傾斜注入而進(jìn)行的。雜質(zhì)的入射角例如通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)控制。由此，p型雜質(zhì)被注入到源極溝槽13的整個(gè)內(nèi)表面。然后，例如在1400℃～2000℃對(duì)sic襯底2進(jìn)行退火處理（步驟s4）。由此，所注入的p型雜質(zhì)被激活，形成p型區(qū)域27。

接著，除了圖3還參照?qǐng)D5，在sic襯底2上形成使源極溝槽13及n^＋型源極區(qū)域11的一部分選擇性地露出的掩模40。在圖5的俯視圖中，空白部分為掩模40的開(kāi)口部。接著，向著從掩模40的開(kāi)口部露出的源極溝槽13及n^＋型源極區(qū)域11，注入p型雜質(zhì)。此時(shí)，p型雜質(zhì)與形成p型區(qū)域27時(shí)相比以高劑量及低能量的條件注入。另外，該雜質(zhì)注入是通過(guò)使雜質(zhì)沿相對(duì)于sic襯底2的表面的法線方向傾斜的方向入射的傾斜注入而進(jìn)行的。然后，例如在1400℃～2000℃對(duì)sic襯底2進(jìn)行退火處理（步驟s5）。由此，所注入的p型雜質(zhì)被激活，形成整體地包含第1接觸部29、縱向延長(zhǎng)部30及第2接觸部31的p^＋型溝道接觸區(qū)域28。

接著，形成柵極絕緣膜19及柵極電極20（步驟s6）。例如通過(guò)cvd法，使sio2材料沉積在sic襯底2上。由此，形成柵極絕緣膜19。接著，例如通過(guò)cvd法，使多晶硅材料沉積在sic襯底2上。多晶硅材料的沉積至少持續(xù)到填完?yáng)艠O溝槽9及源極溝槽13。然后，對(duì)多晶硅材料進(jìn)行回蝕刻，直至回蝕刻面與sic襯底2的表面成為共面。由此，形成柵極電極20。此時(shí)，在源極溝槽13中形成有由殘留的多晶硅材料構(gòu)成的電極膜殘?jiān)?5。

接著，形成具有接觸孔33的層間膜32（步驟s7）。例如通過(guò)cvd法，使sio2材料沉積在sic襯底2上。由此，形成層間膜32。接著，層間膜32及柵極絕緣膜19連續(xù)地被構(gòu)圖。由此，形成貫通層間膜32及柵極絕緣膜19的接觸孔33。此時(shí)，在源極溝槽13中，在由電極膜殘?jiān)?5和源極溝槽13的內(nèi)表面所夾持的部分柵極絕緣膜19的一部分作為絕緣膜殘?jiān)?4而殘留。

然后，形成源極電極5、漏極電極36等（步驟s8），從而得到圖2所示的半導(dǎo)體裝置1。

依據(jù)半導(dǎo)體裝置1，作為電荷對(duì)p型溝道區(qū)域12的路徑，能夠利用第1接觸部29及縱向延長(zhǎng)部30。而且，p^＋型溝道接觸區(qū)域28的形成是在與形成p型區(qū)域27時(shí)相比高劑量及低能量的條件下，通過(guò)傾斜注入而進(jìn)行的。由此，即便相對(duì)于雜質(zhì)的注入量容易比sic襯底2的表面或源極溝槽13的底面22少的源極溝槽13的側(cè)面21，也能有效率地注入雜質(zhì)，能夠沿著源極溝槽13的側(cè)面21無(wú)斷線地形成縱向延長(zhǎng)部30。另一方面，p型區(qū)域27以傾斜注入形成，但是與p^＋型溝道接觸區(qū)域28相比范圍寬且劑量少，因此，存在特別是在源極溝槽13的側(cè)面21發(fā)生斷線的情況。然而，在該半導(dǎo)體裝置1中，即便例如在p型區(qū)域27發(fā)生斷線，也能通過(guò)p^＋型溝道接觸區(qū)域28可靠地取得相對(duì)于p型溝道區(qū)域12的接觸。進(jìn)而，通過(guò)將電阻比p型區(qū)域27低的p^＋型溝道接觸區(qū)域28作為電荷的路徑，從而能夠抑制柵極閾值電壓的偏差。由此，能夠抑制半導(dǎo)體晶圓面內(nèi)的芯片間的δvth的偏差，因此，如果利用從采用半導(dǎo)體裝置1的構(gòu)造的半導(dǎo)體晶圓單片化的多個(gè)芯片構(gòu)成模塊，就能減少模塊內(nèi)的開(kāi)關(guān)時(shí)間滯后。

進(jìn)而，第1接觸部29以從源極溝槽13的四邊向不同的四個(gè)方向延伸的方式形成。因此，在形成圖5所示的掩模40時(shí)，例如，即便掩模40位置向紙面下方向偏移、1個(gè)第1接觸部29的形成區(qū)域會(huì)被掩模40覆蓋，也能可靠地使剩下三個(gè)第1接觸部29的形成區(qū)域露出。因而，至少能可靠地形成三個(gè)第1接觸部29。這樣的效果例如即便在第1接觸部29沿著紙面左右方向僅向不同的兩個(gè)方向延伸的情況下也能達(dá)到。即，即便掩模40位置向紙面左方向偏移，也至少能可靠地形成右側(cè)的第1接觸部29。

圖6是詳細(xì)地示出半導(dǎo)體裝置1的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是源極溝槽13為第2圖案的情況。在圖6中，對(duì)于與前述的圖1～圖5所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注同一參照標(biāo)號(hào)，省略說(shuō)明。

在圖6中，源極溝槽13以俯視觀察四角環(huán)狀形成。由此，在源極溝槽13的內(nèi)側(cè)區(qū)域形成有通過(guò)源極溝槽13的內(nèi)周邊劃分的凸部41（臺(tái)面部）。另外，源極溝槽13具有與柵極溝槽9相同的深度及寬度。

p型區(qū)域27與圖2的結(jié)構(gòu)同樣，形成在源極溝槽13的整個(gè)外側(cè)緣部及其內(nèi)側(cè)區(qū)域。因而，p型區(qū)域27具有從p型溝道區(qū)域12沿著側(cè)面21在縱向延伸、并沿著底面22在橫向延伸的外表面，同時(shí)還在凸部41的下方具有沿著sic襯底2的表面在橫向延伸的外表面。由此，圖6的半導(dǎo)體裝置1在凸部41的下方具有比源極溝槽13形成得更深的p型區(qū)域27。在該實(shí)施方式中，凸部41除了表面部以外的大部分由p型區(qū)域27構(gòu)成。

關(guān)于p^＋型溝道接觸區(qū)域28，第2接觸部31形成在凸部41的整個(gè)表面部。縱向延長(zhǎng)部30以從源極溝槽13的外側(cè)緣部經(jīng)由源極溝槽13的底部繞進(jìn)到內(nèi)側(cè)緣部的方式形成。在該外側(cè)緣部連接到第1接觸部29，在該內(nèi)側(cè)緣部連接到第2接觸部31。即，縱向延長(zhǎng)部30在源極溝槽13的邊部（a－a截面），包含形成在源極溝槽13的外側(cè)的側(cè)部、底部及內(nèi)側(cè)的側(cè)部的部分。另外，縱向延長(zhǎng)部30在源極溝槽13的角部（b－b截面），不會(huì)形成在源極溝槽13的外側(cè)的側(cè)部及底部，而包含選擇性地形成在源極溝槽13的內(nèi)側(cè)的側(cè)部的部分。

絕緣膜殘?jiān)?4形成在源極溝槽13的整個(gè)內(nèi)表面，在其內(nèi)側(cè)埋入有電極膜殘?jiān)?5。即，截面觀察中，絕緣膜殘?jiān)?4及電極膜殘?jiān)?5除了沒(méi)有被層間膜32覆蓋以外，具有與柵極絕緣膜19及柵極電極20相同的結(jié)構(gòu)。

其他的結(jié)構(gòu)與圖2的結(jié)構(gòu)相同。即便根據(jù)該圖6的結(jié)構(gòu)，也能顯現(xiàn)與圖2的結(jié)構(gòu)同樣的作用效果。

此外，關(guān)于圖6的p型區(qū)域27的形成，如圖7所示，在p型雜質(zhì)注入時(shí)，利用覆蓋除了源極溝槽13及凸部41以外的n^＋型源極區(qū)域11的整個(gè)區(qū)域的掩模42即可。另外，關(guān)于圖6的p^＋型溝道接觸區(qū)域28的形成，如圖8所示，在p型雜質(zhì)注入時(shí)，利用選擇性地露出凸部41的整體、以及源極溝槽13及n^＋型源極區(qū)域11的一部分的掩模43即可。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明進(jìn)而也可以用其他方式實(shí)施。

例如，如圖9所示，也可以柵極溝槽9以條紋狀形成，其間形成有2個(gè)條紋狀的源極溝槽13。由此，也可以由柵極溝槽9及源極溝槽13形成線與間隙的反復(fù)圖案。在2個(gè)源極溝槽13之間，形成有通過(guò)源極溝槽13的內(nèi)周邊劃分的凸部44（條紋臺(tái)面部）。第2接觸部31當(dāng)然也可以與圖6同樣，形成在凸部44的表面部。

另外，如圖10所示，也可以使柵極溝槽9以蜂窩狀形成，從而形成正六邊形的單位單元10的反復(fù)圖案。在該情況下，源極溝槽13既可為俯視觀察正六邊形，也可為正六角環(huán)狀。

另外，關(guān)于p^＋型溝道接觸區(qū)域28，只要第1接觸部29在sic襯底2的表面能夠接觸地露出，例如，縱向延長(zhǎng)部30也可以不露出于源極溝槽13的內(nèi)表面。即，第1接觸部29不必需要形成在源極溝槽13的周緣部，能夠形成在n^＋型源極區(qū)域11的任意位置。

另外，關(guān)于到p型溝道區(qū)域12的距離比第1接觸部29遠(yuǎn)的第2接觸部31，也能夠根據(jù)需要而省略。

另外，也可以采用反轉(zhuǎn)前述的半導(dǎo)體裝置1的各半導(dǎo)體部分的導(dǎo)電型的結(jié)構(gòu)。例如，半導(dǎo)體裝置1中，也可以p型的部分為n型，n型的部分為p型。

另外，半導(dǎo)體裝置1所采用的半導(dǎo)體不限于sic，也可為例如si、gan、金剛石等。

此外，能夠在權(quán)利要求書(shū)所記載的事項(xiàng)的范圍內(nèi)實(shí)施各種設(shè)計(jì)變更。

本申請(qǐng)與在2014年11月18日向日本特許廳提出的特愿2014－233653號(hào)對(duì)應(yīng)，該申請(qǐng)的全部公開(kāi)在此通過(guò)引用而被引入。

實(shí)施例

為了證明前述的實(shí)施方式的效果，如圖11所示，驗(yàn)證了采用半導(dǎo)體裝置1的改善構(gòu)造的半導(dǎo)體晶圓45、及未采用半導(dǎo)體裝置1的改善構(gòu)造的半導(dǎo)體晶圓46各自的δvth的偏差。在后一構(gòu)造中，不形成第1接觸部29及縱向延長(zhǎng)部30，形成僅由第2接觸部31構(gòu)成的p^＋型溝道接觸區(qū)域28。

如圖11所示，在未采用改善構(gòu)造的半導(dǎo)體晶圓46中，主要在晶圓周緣部分布δvth＝0.9v的芯片47（打影線的芯片），與之相對(duì)在其他區(qū)域大體分布δvth＝0.5v～0.6v的芯片48（空白的芯片）。即，該半導(dǎo)體晶圓46中，晶圓面內(nèi)的芯片間的δvth的偏差顯著。另一方面，在采用改善構(gòu)造的半導(dǎo)體晶圓45中，在大部分區(qū)域分布有δvth＝0.5v～0.6v的芯片48，δvth的偏差較少。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1半導(dǎo)體裝置；2sic襯底；5源極電極；9柵極溝槽；11n^＋型源極區(qū)域；12p型溝道區(qū)域；13源極溝槽；16（柵極溝槽）側(cè)面；17（柵極溝槽）底面；18（柵極溝槽）角部；21（源極溝槽）側(cè)面；22（源極溝槽）底面；23（源極溝槽）角部；25電極膜殘?jiān)?7p型區(qū)域；28p^＋型溝道接觸區(qū)域；29第1接觸部；30縱向延長(zhǎng)部；31第2接觸部；39掩模；40掩模；41凸部；42掩模；43掩模；44凸部。