不对称沟槽型碳化硅MOSFET功率器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种不对称沟槽型碳化硅MOSFET功率器件及其制备方法，包括设于所述第一导电类型碳化硅外延层中部上方且贯穿所述第一导电类型源区并将所述第一导电类型源区分成两部分的栅沟槽；设于所述栅沟槽两侧壁与底部的栅介质层；设于所述栅沟槽之中且被所述栅介质层三面包围的栅极电极；设于所述栅沟槽一侧且包裹该侧第一导电类型源区的第二导电类型阱区；设于所述栅沟槽另一侧且包裹该侧第一导电类型源区与部分栅沟槽侧壁和底部的第二导电类型深掩蔽区；本发明专利技术能够在避免损失沟道密度和JFET区电阻的前提下，实现对栅介质的有效保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，具体涉及一种不对称沟槽型碳化硅mosfet功率器件及其制备方法。

技术介绍

1、作为电力电子系统中的基本单元，功率半导体器件对于电能的传输和转化发挥着不可替代的作用。目前，si基绝缘栅双极型晶体管（igbt）功率器件已经广泛应用于工业生产和日常设备中，但其固有的拖尾电流增加了开关损耗，限制了最高工作频率，逐渐难以满足电力电子系统高频率、低损耗的要求。

2、sic功率器件中，金属氧化物半导体场效应晶体管（mosfet）因其栅极驱动简单、开关速度快等优点得到广泛应用，受寄生结型场效应晶体管（jfet）结构以及沟道迁移率难以提升的困扰，平面栅型sic mosfet器件导通电阻较大且集成度较低，而沟槽栅型sicmosfet器件通过在沟槽侧壁形成沟道，既提高了沟道迁移率，又减小了原胞尺寸，明显降低了器件导通电阻。

3、然而沟槽栅型sic mosfet器件在实际制作和应用中存在可靠性问题，高压下沟槽底角的电场集聚效应会影响栅介质的可靠性，导致器件提前击穿，业界普遍认为需要将关断状态下栅介质场强降至3mv/cm以下，方能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种不对称沟槽型碳化硅MOSFET功率器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的不对称沟槽型碳化硅MOSFET功率器件，其特征在于，所述栅沟槽未被所述第二导电类型深掩蔽区包裹的底部长度不小于0.1μm，所述第二导电类型深掩蔽区与所述栅沟槽深度之差不小于1.5μm。

3.根据权利要求1所述的不对称沟槽型碳化硅MOSFET功率器件，其特征在于，所述第二导电类型深掩蔽区的深度范围为2.0µm ~ 5.0µm，掺杂浓度范围为5e16cm-3 ~ 1e18cm-3；所述栅沟槽的深度范围为0.7µm ~ 2.5µm，宽度范围为0.6µm ~2.5µm；所述第二导电...

【技术特征摘要】

1.一种不对称沟槽型碳化硅mosfet功率器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的不对称沟槽型碳化硅mosfet功率器件，其特征在于，所述栅沟槽未被所述第二导电类型深掩蔽区包裹的底部长度不小于0.1μm，所述第二导电类型深掩蔽区与所述栅沟槽深度之差不小于1.5μm。

3.根据权利要求1所述的不对称沟槽型碳化硅mosfet功率器件，其特征在于，所述第二导电类型深掩蔽区的深度范围为2.0µm ~ 5.0µm，掺杂浓度范围为5e16cm-3 ~ 1e18cm-3；所述栅沟槽的深度范围为0.7µm ~ 2.5µm，宽度范围为0.6µm ~2.5µm；所述第二导电类型阱区的深度范围为0.7µm ~ 1.5µm，掺杂浓度范围为1e17cm-3 ~ 5e18cm-3。

4.根据权利要求1所述的不对称沟槽型碳化硅mosfet功率器件，其特征在于，被所述第二导电类型深掩蔽区包裹的栅沟槽侧壁和底部附近的区域中，第二导电类型离子掺杂浓度不大于5e17cm-3。

5.根据权利要求1所述的不对称沟槽型碳化硅mosfet功率器件，其特征在于，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，柏松，李士颜，张腾，黄润华，杨勇，
申请(专利权)人：南京第三代半导体技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：