[发明专利]一种沟槽栅碳化硅MOSFET器件及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于，包括：

碳化硅衬底；

在所述碳化硅衬底上生长的N-漂移层；

位于所述N-漂移层的两侧区域的两个P+埋区；

位于所述两个P+埋区之间的N+掺杂区，其中所述N+掺杂区的厚度小于所述两个P+埋区的厚度；

位于所述两个P+埋区和N+掺杂区上的P-外延层，其中所述P-外延层与所述N+掺杂区不接触；

通过向所述P-外延层的中间区域注入N型离子而形成的N++掺杂区，其中所述N++掺杂区的厚度小于所述P-外延层的厚度，所述N++掺杂区的宽度大于所述N+掺杂区的宽度；

通过向所述P-外延层的未注入N型离子的两侧区域注入P型离子而形成的与所述两个P+埋区分别接触的两个P++掺杂区；

通过刻蚀所述N++掺杂区的中间区域以及所述N++掺杂区下方各层级与所述N++掺杂区的中间区域相对应的区域而形成的位于所述N+掺杂区上的沟槽，其中所述沟槽的宽度小于等于所述N+掺杂区的宽度。

2.根据权利要求1所述的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于，所述N+掺杂区的宽度等于所述两个P+埋区之间的距离。

3.根据权利要求2所述的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于，还包括N-外延层，所述N-外延层位于由所述沟槽侧壁、P-外延层、P+埋区和N+掺杂区包围而成的区域内。

4.根据权利要求1所述的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于，所述N+掺杂区的宽度小于所述两个P+埋区之间的距离。

5.根据权利要求1所述的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于，还包括：

至少覆盖在所述沟槽的侧壁和底部的氧化层；

在被所述氧化层覆盖的所述沟槽内填充的多晶硅；

位于填充有所述多晶硅的所述沟槽上的层间介质层；

位于所述N++掺杂区和P++掺杂区以及层间介质层上的源极，以及位于所述碳化硅衬底下的漏极。

6.一种沟槽栅碳化硅MOSFET器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在碳化硅衬底上外延生长一层N-漂移层；

在所述N-漂移层上形成一层N+掺杂层；

在所述N+掺杂层上外延生长一层N-外延层；

向所述N+掺杂层和N-外延层的两侧区域注入P型离子，形成与所述N-漂移层接触的两个P+埋区；

在所述两个P+埋区以及所述N-外延层的未注入P型离子的区域上外延生长一层P-外延层；

向所述P-外延层的中间区域注入N型离子，形成N++掺杂区，其中所述N++掺杂区的厚度小于所述P-外延层的厚度，所述N++掺杂区的宽度大于所述两个P+埋区之间的距离；

向所述P-外延层的未注入N型离子的两侧区域注入P型离子，形成与所述两个P+埋区分别接触的P++掺杂区；

对所述N++掺杂区的中间区域以及所述P-外延层和N-外延层分别与所述N++掺杂区的中间区域相对应的区域进行刻蚀，形成沟槽，其中所述沟槽的宽度小于等于所述N+掺杂区的宽度。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述沟槽的侧壁和底部形成一层氧化层；

在形成有所述氧化层的沟槽内部填充多晶硅，形成栅极；

在填充有多晶硅的沟槽上方形成层间介质层；

在所述N++掺杂区和P++掺杂区以及层间介质层的上方形成源极，在所述碳化硅衬底下方形成漏极。