[发明专利]一种碳化硅MOSFETs功率器件及其制作方法

权利要求书

1.一种碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于该器件包括：

1)双注入碳化硅MOSFET：n型的碳化硅衬底，所述衬底上的n型碳化硅漂移层，所述漂移层包含具有间隔的含n型碳化硅源区的p型碳化硅区，所述漂移层上的n型碳化硅外延层，所述外延层被所述n型碳化硅区间隔，所述外延层上的氧化层，所述氧化层上的n型多晶层；

2)n型沟道：自p型碳化硅区上的n型碳化硅外延区延伸至n型漂移层上的n型碳化硅外延区；

3)栅接触：位于栅介质层上，氮或磷注入的n型碳化硅之间；

4)基区接触：位于p型碳化硅区和n型碳化硅区内。

2.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述碳化硅为4H-SiC或6H-SiC。

3.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型碳化硅衬底的载流子浓度为10¹⁸-10²¹cm^-3。

4.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型碳化硅漂移层的载流子浓度为10¹⁴-10¹⁶cm^-3。

5.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述p型碳化硅区为包含在n型碳化硅漂移层中具有间隔的有Al或B注入的碳化硅区。

6.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述p型碳化硅区形成P阱，其载流子浓度为10¹⁷-10¹⁹cm^-3，延伸至n型碳化硅漂移层内0.2-3μm，p阱间的间距为2-20μm。

7.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型碳化硅区为包含在n型碳化硅外延层和n型碳化硅漂移层中有被p型碳化硅区包围的氮或磷注入区。

8.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型碳化硅区的载流子浓度大于p型碳化硅区，其载流子浓度为10¹⁸-10²⁰cm^-3。

9.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述基区接触包含n型碳化硅区和p型碳化硅区内的欧姆接触；所述欧姆接触的金属为钛、镍、铝、钯、钼、钴、铂和碳化钛中的一种或其多种组份的合金。

10.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型沟道处于n型外延层内，延伸至但未进入n型碳化硅漂移层。

11.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述栅接触为氮或磷注入的n型多晶硅。

12.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型外延层中的n型沟道区域在施加零伏栅偏压时是自耗尽的。

13.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型外延层中的n型沟道区域的薄层电荷小于p型碳化硅区，其薄层电荷10¹²-10¹³cm^-2。

14.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于所述n型外延层中的n型沟道区域的厚度为0.1-1μm，载流子浓度为10¹⁶-10¹⁸cm^-3。

15.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于该器件还包括与栅介质层相对的n型碳化硅衬底上的漏接触。

16.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFETs功率器件，其特征在于该器件还包括p型碳化硅区的基区接触窗口；所述接触窗口之上的源接触。