[發明專利]碳化硅MOSFET器件及其工藝方法

有效

• 申請號: 202110274425.1
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113066866B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 朱袁正;黃薛佺;楊卓
• 申請（專利權）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市興為專利代理事務所(特殊普通合伙) 32517
• 代理人: 屠志力

1.一種碳化硅MOSFET器件，包括高濃度N型漏極(06)及漏極金屬(09)，在所述高濃度N型漏極(06)上設有N型外延層(04)作為MOSFET器件的漂移區，在所述N型外延層(04)上方設有間隔的P型體區(03)，在所述P型體區(03)內設有高濃度的N型源極(02)，在所述N型源極(02)外側設有高濃度的第一P型源極(01a)，在所述N型外延層(04)表面還設有柵極氧化層(10)，所述柵極氧化層(10)起始并終于兩個相鄰的N型源極(02)上方，所述柵極氧化層(10)上方設有柵極多晶硅(05)，所述N型源極(02)和第一P型源極(01a)表面還設有源極金屬(08)，所述源極金屬(08)和柵極多晶硅(05)之間設有絕緣介質層(07)隔離；其特征在于，

所述P型體區(03)和N型源極(02)分別向兩側設有凹陷區域，所述凹陷區域在Y方向上間隔設置，且所述P型體區(03)包圍N型源極(02)，所述凹陷區域內設有高濃度的第二P型源極(01b)；

所述Y方向為柵極多晶硅(05)長度延伸方向。

2.如權利要求1所述的碳化硅MOSFET器件，其特征在于，

所述P型體區(03)和N型源極(02)在Y方向上間隔設置的凹陷區域的長度W1及未凹陷區域的長度W2的值為0.5μm～5μm。

3.如權利要求2所述的碳化硅MOSFET器件，其特征在于，

所述P型體區(03)和N型源極(02)在Y方向上間隔設置的凹陷區域的長度W1及未凹陷區域的長度W2的值相等。

4.如權利要求3所述的碳化硅MOSFET器件，其特征在于，

W1=W2=3μm。

5.一種實現碳化硅MOSFET器件的工藝方法，用于制作如權利要求1～4中任一項所述的碳化硅MOSFET器件，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：選取高濃度N型襯底材料作為高濃度N型漏極(06)并外延生長N型外延層(04)；

步驟二：在所述N型外延層(04)表面淀積氮化硅(11)，利用掩膜窗口，刻蝕出P型體區窗口并注入鋁離子形成P型體區(03)；

步驟三：在上述P型體區窗口的基礎上，進一步淀積氮化硅(11)，然后刻蝕掉氮化硅(11)即形成N型源極的注入窗口，接著注入氮離子形成N型源極(02)；

步驟四：去除上一步驟的氮化硅之后再淀積一層氮化硅，利用掩膜窗口，刻蝕出P型源極的注入窗口，注入鋁離子分別形成第一P型源極(01a)和第二P型源極(01b)；

步驟五：在N型外延層(04)表面生長柵極氧化層(10)并淀積柵極多晶硅(05)，并利用掩膜窗口將多余的柵極氧化層和柵極多晶硅刻蝕掉；

步驟六：淀積絕緣介質層(07)，然后在絕緣介質層(07)上選擇性刻蝕出通孔，接著在器件正面和背面淀積金屬并在正面選擇性刻蝕金屬，形成源極金屬(08)、漏極金屬(09)。