一种深源沟槽式4H-SiC MOSFET器件制造技术

本发明专利技术公开了一种深源沟槽式4H‑SiC MOSFET器件，属于半导体技术领域。所述器件包括漏极金属层及其上方的N+型衬底、N型漂移区、N+型源区、P型基区、P+型源区、P型柱体、源沟槽、P+型屏蔽区、源极金属层、隔离层、栅氧化层以及多晶硅栅。其中，本发明专利技术将P+型屏蔽区设置在P型柱体一侧，以替代传统结构中栅氧化层底部P+型屏蔽区，可降低4H‑SiC MOSFET的输入电容和反向传输电容。而在P型柱体与N型漂移层之间形成的超结能够降低MOSFET器件的导通电阻，从而降低功率损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深源沟槽式4h-sic mosfet器件，属于半导体。

技术介绍

1、作为一种宽禁带半导体材料，相较于传统si材料，4h-sic具有更高的热导率、更高的临界击穿场强和电子饱和速度，因而4h-sic金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfets)具有热稳定性好、导通电阻低、开关速度快等优势，是当前发展迅速的功率半导体器件。

2、4h-sic mosfets可分为平面栅式(vdmosfets)和沟槽栅式(umosfets)。其中，由于umosfets通道的密度和迁移率更高，沟槽栅式mosfets具有更优异的静态特性。然而，umosfets的输入电容(ciss)和反向传输电容(crss)相对较大，使得功率器件的驱动损耗和开关损耗受到影响。此外，由于沟槽结构的存在，其下底壁尖角处容易聚集电荷，从而电场主要集中在沟槽底部的拐角处，导致在关断状态下，umosfets沟槽底部的电场拥挤，栅氧化层极易被击穿，因此栅氧化层的可靠性无法保证。

3、为了提高栅氧化层的可靠性，出现了采用双沟槽源极mosfets，一定程度上减轻了电场拥挤效应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深源沟槽式4H-SiC MOSFET器件，其特征在于，所述器件设置有深源沟槽，且在两侧深源沟槽与对应侧的P+型屏蔽区之间设置有呈左右对称的L形P型柱体，使得P型柱体与N型漂移区形成超结，同时P型柱体的上方与源极相接触，阻断P+型屏蔽区与源极直接接触。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件的结构由下至上包括：

3.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述第一源沟槽(6a)与第二源沟槽(6b)的深度范围为7～9μm，其宽度为2μm，填充材料为二氧化硅。

4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，P型柱体的材料为4H-SiC，其掺杂浓...

【技术特征摘要】

1.一种深源沟槽式4h-sic mosfet器件，其特征在于，所述器件设置有深源沟槽，且在两侧深源沟槽与对应侧的p+型屏蔽区之间设置有呈左右对称的l形p型柱体，使得p型柱体与n型漂移区形成超结，同时p型柱体的上方与源极相接触，阻断p+型屏蔽区与源极直接接触。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件的结构由下至上包括：

3.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述第一源沟槽(6a)与第二源沟槽(6b)的深度范围为7～9μm，其宽度为2μm，填充材料为二氧化硅。

4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，p型柱体的材料为4h-sic，其掺杂浓度为1.5×1017cm-3，距离源沟槽底部深为0.3μm，距离源沟槽侧边宽为0.3μm。

5.根据权利要求4所述的器件，其特征在于，所述n+型衬底(4)、n型漂移区(5)的材料均为4h-sic，其掺杂浓度范围分别为1×1019cm-...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏华秋，焦伟，黄嘉丽，吕科锐，王旭，
申请(专利权)人：江苏东海半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：