【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种功率器件及制备方法，尤其是一种沟槽栅sic功率器件及制备方法。
技术介绍
1、为响应国家绿色环保的能源需求号召，电力电子行业正大力发展迭代各类器件，以谋求高功率处理能力，低能量损耗。
2、作为第三代宽禁带代表的碳化硅材料，已在半导体领域应用有一些时日，其材料特性决定了这类器件必然会在中高压领域、高频领域大放异彩。碳化硅基mosfet器件依靠其电压等级高、转换频率高、动静态损耗低、热传导率高等优点，目前已在中高压市场上占有一席之地。与此同时，国内外各家公司亦致力于不断缩小器件的关键尺寸，以提高电流密度。
3、随着沟槽技术应用于sic功率器件后，业界发现沟槽底部的栅极氧化层将会承受sic材料带来的超高电场强度，这与硅基材料的功率器件有所差异，主要包括：轻则导致sic功率器件长期可靠性退化，重则导致栅极氧化层无法承受工作电压而击穿。
4、由上述说明可知，对沟槽型sic功率器件，如何有效保护栅极氧化层，提高沟槽型sic功率器件的可靠性是目前急需解决的技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种沟槽栅sic功率器件及制备方法，其能对栅极氧化层进行有效保护，提高沟槽栅sic功率器件的可靠性。
2、按照本专利技术提供的技术方案，一种沟槽栅sic功率器件，所述sic功率器件包括：
3、sic基板，呈第一导电类型；
4、有源区，位于sic基板的中心区，包括若干并联成一体的元
5、栅极沟槽单元包括对称分布于源极沟槽两侧的栅极第一沟槽，所述栅极第一沟槽呈长条状，且源极沟槽位于栅极第一沟槽的两端之间；
6、在栅极第一沟槽内填充有栅极体，所述栅极体与所在栅极第一沟槽的内壁绝缘隔离；
7、在源极沟槽内填充源极体，所述源极体与所在源极沟槽的内壁绝缘隔离；
8、第二导电类型屏蔽单元包括至少包覆栅极第一沟槽端部槽底的第二导电类型栅极屏蔽体以及至少包覆源极沟槽槽底的第二导电类型源极屏蔽体；
9、第二导电类型栅极屏蔽体、第二导电类型源极屏蔽体与sic基板正面上方的源极金属电连接；
10、源极金属与源极沟槽内的源极体电连接，且所述源极金属与栅极第一沟槽内的栅极体绝缘隔离。
11、所述第二导电类型屏蔽单元还包括第二导电类型屏蔽第一连接体以及第二导电类型屏蔽第二连接体，其中，
12、第二导电类型源极屏蔽体通过第二导电类型屏蔽第一连接体与相应的第二导电类型栅极屏蔽体接触连接；
13、第二导电类型屏蔽第二连接体包覆源极沟槽的外侧壁，第二导电类型屏蔽第二连接体的下端部与第二导电类型源极屏蔽体接触连接，第二导电类型屏蔽第二连接体的上端部与源极金属欧姆接触。
14、第二导电类型源极屏蔽体、第二导电类型栅极屏蔽体以及第二导电类型屏蔽第一连接体基于同一工艺步骤制备形成。
15、所述栅极沟槽单元还包括对称分布于源极沟槽两侧的栅极第二沟槽，其中，
16、栅极第二沟槽也呈长条状，且栅极第二沟槽的长度方向与栅极第一沟槽的长度方向相互垂直；
17、对任一栅极第二沟槽，所述栅极第二沟槽的两端分别与栅极第一沟槽相应的端部连接，且栅极第二沟槽与栅极第一沟槽相互连通；
18、栅极第二沟槽的端部与栅极第一沟槽的端部相互连接，以形成沟槽端节点，且第二导电类型栅极屏蔽体至少对所述沟槽端节点区域的槽底包覆；
19、栅极第二沟槽内的栅极体与栅极第一沟槽内的栅极体相互连接成一体，栅极第二沟槽内的栅极体通过栅极第二沟槽内的栅极氧化层与所在的栅极第二沟槽的内壁绝缘隔离，且栅极第一沟槽内的栅极体通过栅极第一沟槽内的栅极氧化层与所在的栅极第一沟槽的内壁绝缘隔离。
20、在有源区内，还设置第二导电类型基区以及位于所述第二导电类型基区内的第一导电类型源区，其中，
21、第二导电类型基区位于栅极第一沟槽、栅极第二沟槽以及源极沟槽相应槽底的上方；
22、第一导电类型源区分布于栅极第一沟槽、栅极第二沟槽相应的两侧，且第一导电类型源区与所对应栅极第一沟槽、栅极第二沟槽相应的外侧壁接触；
23、源极金属与第一导电类型源区以及有源区内的第二导电类型基区欧姆接触。
24、所述源极沟槽、栅极沟槽单元内的栅极第一沟槽在有源区内具有相同的槽深。
25、一种沟槽栅sic功率器件的制备方法，用于制备上述的sic功率器件，所述制备方法包括：
26、提供具有第一导电类型的sic基板，并对所述sic基板的正面进行正面元胞工艺，其中，
27、对sic基板的正面进行正面元胞工艺时，在sic基板的中心区制备有源区，包括若干并联成一体的元胞；
28、对任一元胞，包括源极沟槽、栅极第一沟槽单元以及第二导电类型屏蔽单元；
29、栅极沟槽单元包括对称分布于源极沟槽两侧的栅极第一沟槽，所述栅极第一沟槽呈长条状，且源极沟槽位于栅极第一沟槽的两端之间；
30、在栅极第一沟槽内填充有栅极体，所述栅极体与所在栅极第一沟槽的内壁绝缘隔离；
31、在源极沟槽内填充源极体，所述源极体与所在源极沟槽的内壁绝缘隔离；
32、第二导电类型屏蔽单元包括至少包覆栅极第一沟槽端部槽底的第二导电类型栅极屏蔽体以及至少包覆源极沟槽槽底的第二导电类型源极屏蔽体；
33、第二导电类型栅极屏蔽体、第二导电类型源极屏蔽体与sic基板正面上方的源极金属电连接；
34、源极金属与源极沟槽内的源极体电连接，且所述源极金属与栅极第一沟槽内的栅极体绝缘隔离。
35、所述sic基板进行的正面元胞工艺，包括：
36、在sic基板的正面进行第二导电类型杂质离子注入，以在所述sic基板内制备形成第二导电类型屏蔽层；
37、在上述sic基板的正面进行外延工艺，以制备得到位于sic基板正面上的外延层体，所述外延层体覆盖第二导电类型屏蔽层；
38、在上述的外延层体内制备得到第二导电类型基区以及位于所述第二导电类型基区内的第一导电类型源区，其中，第二导电类型基区横贯有源区；
39、进行沟槽刻蚀工艺，以至少制备得到源极沟槽以及对称分布于所述源极沟槽两侧的栅极第一沟槽，所述栅极第一沟槽呈长条状，且源极沟槽位于栅极第一沟槽的两端之间，其中，栅极第一沟槽、源极沟槽相应的槽底位于第二导电类型基区的下方，第一导电类型源区与栅极第一沟槽相应的外侧壁对应接触，基于第二导电类型屏蔽层形成第二导电类型屏蔽体，第二导电类型栅极屏蔽体至少包覆栅极第一沟槽端部的槽底，第二导电类型源极屏蔽体至少包覆源极沟槽的槽底；
40、在上述栅极第一沟槽内填充栅极体，在源极沟槽内填充源极体，其中，栅极体与所在栅极第一沟槽的内壁绝缘隔离，源极体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沟槽栅SiC功率器件，其特征是，所述SiC功率器件包括：
2.根据权利要求1所述的沟槽栅SiC功率器件，其特征是：所述第二导电类型屏蔽单元还包括第二导电类型屏蔽第一连接体以及第二导电类型屏蔽第二连接体，其中，
3.根据权利要求2所述的沟槽栅SiC功率器件，其特征是：第二导电类型源极屏蔽体、第二导电类型栅极屏蔽体以及第二导电类型屏蔽第一连接体基于同一工艺步骤制备形成。
4.根据权利要求1所述的沟槽栅SiC功率器件，其特征是：所述栅极沟槽单元还包括对称分布于源极沟槽两侧的栅极第二沟槽，其中，
5.根据权利要求4所述的沟槽栅SiC功率器件，其特征是：在有源区内，还设置第二导电类型基区以及位于所述第二导电类型基区内的第一导电类型源区，其中，
6.根据权利要求1至5任一项所述的沟槽栅SiC功率器件，其特征是：所述源极沟槽、栅极沟槽单元内的栅极第一沟槽在有源区内具有相同的槽深。
7.一种沟槽栅SiC功率器件的制备方法，其特征是，用于制备上述权利要求1～权利要求6中任一项的SiC功率器件，所述制备方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种沟槽栅sic功率器件，其特征是，所述sic功率器件包括：
2.根据权利要求1所述的沟槽栅sic功率器件，其特征是：所述第二导电类型屏蔽单元还包括第二导电类型屏蔽第一连接体以及第二导电类型屏蔽第二连接体，其中，
3.根据权利要求2所述的沟槽栅sic功率器件，其特征是：第二导电类型源极屏蔽体、第二导电类型栅极屏蔽体以及第二导电类型屏蔽第一连接体基于同一工艺步骤制备形成。
4.根据权利要求1所述的沟槽栅sic功率器件，其特征是：所述栅极沟槽单元还包括对称分布于源极沟槽两侧的栅极第二沟槽，其中，
5.根据权利要求4所述的沟槽栅sic功率器件，其特征是：在有源区内，还设置第二导电类型基区以及位于所述第二导电类型基区内的第一导电类型源区，其中，
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：柴晨凯，王万，李娜，彭振峰，
申请(专利权)人：江苏索力德普半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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