[发明专利]一种新型碳化硅MOSFET及其制造方法

权利要求书

1.一种新型碳化硅MOSFET，其特征在于，包括：SiC衬底(9)、设置于所述SiC衬底(9)上方的N^－外延层(8)、设置于所述N^－外延层(8)上方的两个P阱(7)、设置于P阱(7)上的相互紧邻的N⁺接触(5)和P⁺接触(6)，设置于两个P阱(7)中间的JFET区(11)，设置于JFET区(11)上方并延伸至P阱(7)上的SiO₂氧化层(2)、设置于SiO₂氧化层(2)上方的栅极(1)，设置于P阱(7)上方的源极(4)、设置于所述SiC衬底(9)下方的漏极(10)，以及设置于所述两个P阱(7)上与碳化硅衬底相同大小的P^－外延层(3)。

2.如权利要求1所述的新型碳化硅MOSFET，其特征在于，所述P^－外延层(3)的厚度为0.01～0.1um。

3.如权利要求1所述的新型碳化硅MOSFET，其特征在于，所述P^－外延层(3)掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁷cm^-3。

4.如权利要求3所述的新型碳化硅MOSFET，其特征在于，所述P^－外延层(3)的掺杂介质为铝或硼。

5.一种新型碳化硅MOSFET的制造方法，其特征在于，包括：

在SiC衬底(9)上外延N^－外延层(8)；

在所述N^－外延层(8)上进行离子注入形成两个P阱(7)，所述两个P阱(7)中间为JFET区(11)；

在所述两个P阱(7)上方外延P^－外延层(3)；

分别在所述两个P阱(7)上进行离子注入形成N⁺接触(5)和P⁺接触(6)；

在高温激活退火炉中将经上述步骤后形成的器件在1500℃～1850℃温度下退火；

在所述P^－外延层(3)上方热氧化SiO₂氧化层(2)；

在所述SiO₂氧化层(2)上方淀积多晶硅形成栅极(1)；

分别在所述两个P阱(7)上方构建源极(4)；

在所述SiC衬底(9)下方构建漏极(10)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在SiC衬底(9)上外延N^－外延层(8)具体包括：

在SiC衬底(9)上外延掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3，生长厚度为5～35um的N^－外延层(8)。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述N^－外延层(8)上进行离子注入形成两个P阱(7)具体包括：在N^－外延层(8)上进行三次或四次离子注入Al离子，形成生长深度为0.5～1.5um、掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3～5×10¹⁸cm^-3的两个P阱(7)；

所述分别在所述两个P阱(7)上进行离子注入形成N⁺接触(5)和P⁺接触(6)具体包括：在每个P阱(7)上进行三次或四次离子注入Al离子，形成深度为0.2～0.3um、掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3～5×10¹⁹cm^-3的P⁺接触(6)，然后进行三次或四次离子注入N离子，在每个P阱(7)中形成深度为0.2～0.3um、掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3～5×10¹⁹cm^-3的N⁺接触(5)。