[發明專利]一種碳化硅Trench MOS器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201710433420.2
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107425068B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 張金平;鄒華;劉競秀;李澤宏;任敏;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06;H01L29/12;H01L21/336
• 代理公司: 51232 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 葛啟函

1.一種碳化硅溝槽MOS器件，其元胞結構包括：自下而上依次設置的金屬漏電極(7)、N⁺襯底(6)及N^-外延層(5)；所述N^-外延層(5)上層一端具有第一P型基區(4)，所述N^-外延層(5)上層另一端具有第二P型基區(41)；所述第一P型基區(4)中具有相互獨立的第一N⁺源區(3)和第一P⁺接觸區(2)；所述第二P型基區(41)中具有相互獨立的第二N⁺源區(31)和第二P⁺接觸區(21)；所述第一P⁺接觸區(2)和第一N⁺源區(3)的上表面具有第一金屬源電極(1)；所述第二P⁺接觸區(21)和第二N⁺源區(31)的上表面具有第二金屬源電極(1a)；其特征在于：在兩個P型基區(4、41)中間位置下方的N^-外延層(5)內具有呈π型分布的P型多晶硅區(11)，P型多晶硅區(11)與N-外延層(5)的接觸界面形成異質結；所述P型多晶硅區(11)分別與兩個金屬源極(1、1a)連接；所述P型多晶硅區(11)上方還具有與之相接觸的溝槽柵結構，所述溝槽柵結構包括多晶硅柵(9)，包圍在所述多晶硅柵(9)底部與側壁的柵介質層(10)以及設于多晶硅柵(9)部分上表面的金屬柵極(8)，溝槽柵結構的深度大于P型基區(4、41)的深度；各金屬接觸通過介質材料相互隔離形成左右對稱的元胞結構。

2.根據權利要求1所述的一種碳化硅溝槽MOS器件，其特征在于，P型多晶硅區(11)包括呈π型分布的P型多晶硅區(11)和呈長條形分布的P型多晶硅區(11)，二者在溝槽柵結構下方位置橫向間隔分布。

3.根據權利要求1或2所述的一種碳化硅溝槽MOS器件，其特征在于，還包括相互獨立的第一P⁺碳化硅區(12)和第二P⁺碳化硅區(121)，兩個P⁺碳化硅區(12、121)分別設于P型多晶硅區(11)的兩個枝區下方并且與之接觸；兩個P⁺碳化硅區(12、121)的寬度大于或者等于P型多晶硅區(11)相應枝區的寬度。

4.根據權利要求1或2所述的一種碳化硅溝槽MOS器件，其特征在于，還包括相互獨立的第一介質層區(13)和第二介質層區(131)，兩個介質層區(13、131)分別設于P型多晶硅區(11)的兩個枝區下方并且與之接觸，兩個介質層區(13、131)的寬度大于或者等于P型多晶硅區(11)相應枝區的寬度。