[發明專利]一種溝槽型碳化硅MOSFET器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201910203535.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109920838B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 鄧小川;高蜀峰;柏松;楊麗萍;李軒;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/10;H01L29/78;H01L27/06;H01L21/336;H01L21/82
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡;葛啟函

1.一種溝槽型碳化硅MOSFET器件，其特征在于，包括：漏極金屬(12)、漏極金屬(12)上方的N+襯底(11)、N+襯底(11)上方的N-漂移區(6)；所述N-漂移區(6)的內部上方中間設有N+歐姆接觸區域(10)；所述N+歐姆接觸區域(10)左側設有第一P+區域(9)，N+歐姆接觸區域(10)右側設有第二P+區域(91)；所述N+歐姆接觸區域(10)上方、第一P+區域(9)上方右側以及第二P+區域(91)上方左側設有第一源極金屬(1)；所述第一P+區域(9)左側上方設有第一N+源區(4)，第二P+區域(91)右側上方設有第二N+源區(41)；所述第一N+源區(4)左側設有第一P+源區(3)，第二N+源區(41)右側設有第二P+源區(31)；所述第一P+源區(3)上方設有第二源極金屬(2)，第二P+源區(31)上方設有第三源極金屬(21)；所述第一N+源區(4)和第一P+源區(3)下方設有第一Pbase區(5)，第二N+源區(41)和第二P+源區(31)下方設有第二Pbase區(51)；在所述的第一N+源區(4)、第一Pbase區(5)二者右側和第一P+區域(9)之間設有第一溝槽柵介質區域(7)且第一溝槽柵介質區域(7)延伸至第一P+區域(9)內部左側，第二N+源區(41)、第二Pbase區(51)二者左側和第二P+區域(91)之間設有第二溝槽柵介質區域(71)且第二溝槽柵介質區域(71)延伸至第二P+區域(91)內部右側；在所述的第一溝槽柵介質區域(7)內部中間設有第一多晶硅柵(8)，第二溝槽柵介質區域(71)內部中間設有第二多晶硅柵(81)。

2.根據權利要求1所述的溝槽型碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述第一P+區域(9)、第二P+區域(91)均采用高能離子注入。

3.根據權利要求1所述的溝槽型碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述N+歐姆接觸區域(10)、第一N+源區(4)和第二N+源區(41)為同時注入形成。

4.根據權利要求1所述的溝槽型碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述第一溝槽柵介質區域(7)的深度小于第一P+區域(9)的深度，第二溝槽柵介質區域(71)的深度小于第二P+區域(91)的深度。

5.根據權利要求1所述的溝槽型碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述第一源極金屬(1)為源極歐姆接觸區，且與第二源極金屬(2)、第三源極金屬(21)同時形成。

6.權利要求1至5任意一項所述溝槽型碳化硅MOSFET器件的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

第一步：N+襯底(11)上生長N-漂移區(6)；

第二步：第一P+區域(9)、第二P+區域(91)一起采用掩膜注入，采用高能粒子注入方式，摻雜濃度為1×10¹⁹cm^-3；

第三步：第一Pbase區(5)、第二Pbase區(51)采用掩膜注入；

第四步：第一N+源區(4)、第二N+源區(41)、N+歐姆接觸區域(10)一起掩膜注入，摻雜濃度為1×10¹⁹cm^-3；

第五步：第一P+源區(3)、第二P+源區(31)掩膜注入；

第六步：在N+源區、Pbase區以及P+區域之間進行槽柵刻蝕，槽柵深度低于周圍區域深度；

第七步：進行柵氧生長；

第八步：在上述的柵氧上淀積多晶硅層，采用CMP法將多晶硅層進行表面平坦化處理，形成多晶硅柵結構；

第九步：淀積層間介質，層間介質開孔形成源端歐姆接觸，并在器件下表面淀積金屬層，形成漏極金屬接觸。