[發明專利]一種L型基區SiC MOSFET元胞結構、器件及制造方法

有效

• 申請號: 202210003560.7
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114023810B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 張文淵;馬鴻銘;王哲
• 申請（專利權）人: 北京昕感科技有限責任公司
• 主分類號: H01L29/08
• 分類號: H01L29/08;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京秉文同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11859
• 代理人: 趙星;陳少麗

1.一種L型基區SiC MOSFET元胞結構，其特征在于，包括：

N⁺⁺型SiC襯底（101）、N^-型SiC漂移層（102）、P型基區（104）和N⁺型源區（106），所述N^-型SiC漂移層（102）位于所述N⁺⁺型SiC襯底（101）上方，其中所述N^-型SiC漂移層（102）中具有源極溝槽和柵極溝槽，所述源極溝槽底部自下而上分別具有N型電流傳導層（103）、P型基區（104）以及源極N⁺型歐姆接觸區（105），在所述P型基區（104）上具有N⁺型源區（106）；

所述P型基區（104）部分位于所述柵極溝槽下部，與所述柵極溝槽下部直接接觸，并呈L型包覆所述柵極溝槽底部拐角處，所述N型電流傳導層（103）位于所述P型基區（104）和所述N^-型SiC漂移層（102）之間并包覆所述P型基區（104）側部，同時位于所述柵極溝槽下方，所述源極N⁺型歐姆接觸區（105）位于所述源極溝槽的外側并在所述N⁺型源區（106）下方，在其上形成歐姆接觸金屬層（110）。

2.根據權利要求1所述的L型基區SiC MOSFET元胞結構，其特征在于，所述柵極溝槽深度為0.3-1.2微米，所述源極溝槽的深度小于所述柵極溝槽的深度。

3.根據權利要求1所述的L型基區SiC MOSFET元胞結構，其特征在于，所述柵極溝槽表面覆蓋有柵介質層（107），所述柵極溝槽內填充有柵電極（108），所述柵電極（108）為重摻多晶硅。

4.根據權利要求1所述的L型基區SiC MOSFET元胞結構，其特征在于，所述源極N⁺型歐姆接觸區（105）的摻雜濃度比所述P型基區（104）的摻雜濃度至少大兩個數量級。

5.根據權利要求1所述的L型基區SiC MOSFET元胞結構，其特征在于，所述N型電流傳導層（103）的摻雜濃度至少是所述N^-型SiC漂移層（102）摻雜濃度的5倍，至多是所述P型基區（104）摻雜濃度的一半。

6.根據權利要求1所述的L型基區SiC MOSFET元胞結構，其特征在于，所述N⁺型源區（106）和所述P型基區（104）的深度之和大于所述柵極溝槽深度，所述P型基區（104）和所述柵極溝槽的寬度之和大于元胞寬度。

7.根據權利要求1所述的L型基區SiC MOSFET元胞結構，其特征在于，所述柵極溝槽下方的所述P型基區（104）寬度和所述N型電流傳導層（103）寬度之和小于所述柵極溝槽寬度。

8.一種L型基區SiC MOSFET器件，其特征在于，包括如權利要求1-7中任一項所述的L型基區SiC MOSFET元胞結構。