碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管及制备方法技术

本发明专利技术提供碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管及制备方法。碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管包括层叠接触设置的N+源区、P‑基区以及漏区；还包括从表层贯通N+源区、P‑基区并延伸至至少接触漏区的凹槽；凹槽表面覆盖形成沟道反向掺杂层，沟道反向掺杂层表面继续覆盖形成栅介质，凹槽内栅介质表面填充形成栅极；栅介质将栅极与N+源区、P‑基区以及漏区绝缘；N+源区、P‑基区以及漏区均为碳化硅基底，沟道反向掺杂层为硅基底。该器件结构通过HDP CVD选择性外延生长技术在沟槽底部和侧壁形成一定厚度的异质外延单晶Si材料，该材料可以显著提升器件沟道载流子迁移率，降低了器件的导通电阻，提升的器件的开关速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，具体涉及一种碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管及制备方法。

技术介绍

1、近20多年来，碳化硅(sic)金属氧化物场效应晶体管(mosfet)作为一种宽禁带功率器件，受到人们越来越多的关注。与硅(si)材料相比，sic材料因其禁带宽度大、临界击穿电场强、热导率高等优点使其在功率电子领域更具有应用优势，被认为是发展最成熟且最具有应用前景的sic功率器件。

2、目前，sic功率mosfet主要分为两类：横向结构的ldmosfet和垂直结构的vdmosfet。横向结构的ldmosfet，因其栅、源、漏电极都位于器件表面，便于集成。但是采用这种横向结构的器件，其漂移区面积大，导致特征导通电阻增大，传输电流能力受限，不适合应用于高压高功率领域。垂直结构的vdmosfet又分为平面栅vdmosfet和沟槽栅vdmosfet，平面栅sic功率vdmosfet因其工艺相对简单，且发展比较早，目前已经实现量产。然后，平面栅sic功率vdmosfet的沟道迁移率，不利于进一步实现电力电子系统小型化、轻量化的发展。造成该问题的主要原因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，包括层叠接触设置的N+源区(24)、P-基区(25)以及漏区(21)；

2.如权利要求1所述的碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述沟道反向掺杂层(71)为N型掺杂。

3.如权利要求1所述的碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述沟道反向掺杂层(71)的硅基底壁厚至少为0.1μm。

4. 如权利要求1所述的碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述沟道反向掺杂层(71)的掺杂浓度是5×1016~5×1017 cm-3。

5.如...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，包括层叠接触设置的n+源区(24)、p-基区(25)以及漏区(21)；

2.如权利要求1所述的碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述沟道反向掺杂层(71)为n型掺杂。

3.如权利要求1所述的碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述沟道反向掺杂层(71)的硅基底壁厚至少为0.1μm。

4. 如权利要求1所述的碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述沟道反向掺杂层(71)的掺杂浓度是5×1016~5×1017 cm-3。

5.如权利要求1所述的碳化硅沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述沟道反向掺杂层(71)与所述p-基区(25)接触段形成沟道区(61)，所述沟道区(61)中硅单晶材料的掺杂浓度自上而下梯度降低。

6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海林，张胜源，潘俊，王巍巍，邱雷，文理祥，
申请(专利权)人：合肥艾创微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：