沟槽碳化硅MOSFET芯片及其制造方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种沟槽碳化硅MOSFET芯片及其制造方法，芯片包括：第一导电类型衬底、依次设置在所述第一导电类型衬底上的第一导电类型漂移区、第二导电类型阱区和第一导电类型源区，在所述第一导电类型源区之间设置栅沟槽，在所述栅沟槽中设置有多晶硅和包围所述多晶硅的氧化层，在所述栅沟槽的底部和侧面设置第二导电类型保护层，在所述栅沟槽被所述第二导电类型保护层包裹的侧壁和底部设置有高浓度第一导电类型区。通过上述方式，本发明专利技术实施例通过在被第二导电类型保护层包裹的栅沟槽底部和侧壁设置通流路径，实现栅沟槽双侧导通，增加沟道密度，能够提升栅氧可靠性的同时减少对通流能力的牺牲，改善折中关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体器件，具体涉及一种沟槽碳化硅mosfet芯片及其制造方法。

技术介绍

1、随着新能源电动汽车市场的兴起，新型宽禁带半导体碳化硅(sic)功率器件迎来快速发展契机，这要归结于sic材料具有出色的物理、化学和电性能，例如，sic的击穿电场强度是硅的10倍、导热率是硅的3倍等。尤其是sic功率mosfet器件，已有多家厂商推出了商业化产品。但是，sic功率mosfet器件也仍存在一些基本问题，尤其是平面栅mosfet，在sic和栅极氧化层界面存在大量的缺陷，使沟道的载子迁移率大幅降低。

2、而沟槽mosfet可利用碳化硅材料的各向异性，使用接近(110)晶面以获得相对较高的载流子沟道迁移率。传统沟槽n沟道mosfet如图1所示，n+衬底1依次设置有n-漂移区2、p-阱3、n+源区4，在n+源区4之间间隔设置有沟槽和p+型层5，沟槽中填充有氧化层6和多晶硅7，n+源区4的上表面和n+衬底1的下表面分别设置有源极金属8和漏极金属9，源极金属8与沟槽之间设置有层间介质10。sic沟槽mosfet由于sic材料与栅极氧化层材料的介电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种沟槽碳化硅MOSFET芯片，其特征在于，所述沟槽碳化硅MOSFET芯片包括：第一导电类型衬底、依次设置在所述第一导电类型衬底上的第一导电类型漂移区、第二导电类型阱区和第一导电类型源区，在所述第一导电类型源区之间设置栅沟槽，在所述栅沟槽中设置有多晶硅和包围所述多晶硅的氧化层，在所述栅沟槽的底部和侧面设置第二导电类型保护层，在所述栅沟槽被所述第二导电类型保护层包裹的侧壁和底部设置有第一导电类型区。

2.根据权利要求1所述的沟槽碳化硅MOSFET芯片，其特征在于，所述第一导电类型源区中间设置有高浓度的第二导电类型重掺杂区，所述第二导电类型重掺杂区贯穿所述第一导电类型源区并延...

【技术特征摘要】

1.一种沟槽碳化硅mosfet芯片，其特征在于，所述沟槽碳化硅mosfet芯片包括：第一导电类型衬底、依次设置在所述第一导电类型衬底上的第一导电类型漂移区、第二导电类型阱区和第一导电类型源区，在所述第一导电类型源区之间设置栅沟槽，在所述栅沟槽中设置有多晶硅和包围所述多晶硅的氧化层，在所述栅沟槽的底部和侧面设置第二导电类型保护层，在所述栅沟槽被所述第二导电类型保护层包裹的侧壁和底部设置有第一导电类型区。

2.根据权利要求1所述的沟槽碳化硅mosfet芯片，其特征在于，所述第一导电类型源区中间设置有高浓度的第二导电类型重掺杂区，所述第二导电类型重掺杂区贯穿所述第一导电类型源区并延伸至所述第二导电类型阱区中。

3.根据权利要求2所述的沟槽碳化硅mosfet芯片，其特征是，在所述第一导电类型源区的上方设置有源极金属层，所述源极金属层覆盖所述第一导电类型源区、所述第二导电类型重掺杂区以及所述栅沟槽；所述第一导电类型衬底的下方表面设置有漏极金属层。

4.根据权利要求3所述的沟槽碳化硅mosfet芯片，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海辉，王亚飞，宋瓘，姚尧，李诚瞻，
申请(专利权)人：株洲中车时代半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：