[发明专利]碳化硅MOSFET及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅MOSFET，其特征在于，包括：

第一导电类型重掺杂碳化硅衬底；

第一导电类型轻掺杂外延层，所述第一导电类型轻掺杂外延层设置在所述第一导电类型重掺杂碳化硅衬底的上表面上；

第二导电类型轻掺杂外延层，所述第二导电类型轻掺杂外延层设置在所述第一导电类型轻掺杂外延层的上表面上；

第二导电类型重掺杂接触区，所述第二导电类型重掺杂接触区位于所述第二导电类型轻掺杂外延层的上表面上；

第一导电类型重掺杂源极区，所述第一导电类型重掺杂源极区与所述第二导电类型重掺杂接触区同层设置，且位于所述第二导电类型重掺杂接触区内侧；

栅槽，所述栅槽贯穿所述第一导电类型重掺杂源极区和所述第二导电类型轻掺杂外延层，并延伸至所述第一导电类型轻掺杂外延层中；

第一导电类型轻掺杂注入区，所述第一导电类型轻掺杂注入区设在所述栅槽的内壁上，所述内壁包括所述栅槽的底壁和侧壁，且所述第一导电类型轻掺杂注入区中的掺杂浓度为1×10¹³cm^-3~2×10¹³ cm^-3；

栅氧层，所述栅氧层设在所述第一导电类型轻掺杂注入区的内壁上，并延伸形成外沿；所述第一导电类型轻掺杂注入区位于所述第二导电类型轻掺杂外延层与所述栅氧层之间；

栅极，所述栅极被构造成T形结构，且包括竖直段和水平段，所述竖直段填充在所述栅槽中，所述水平段紧贴在所述外沿的上表面上；

介质层，所述介质层设在所述栅极表面上和所述栅氧层未被所述栅极覆盖的上表面上；

金属电极，所述金属电极设在所述第二导电类型重掺杂接触区、部分所述第一导电类型重掺杂源极区和所述介质层的上表面上；

漏极，所述漏极设在所述第一导电类型重掺杂碳化硅衬底的下表面上；所述第一导电类型轻掺杂外延层包括由下至上层叠设置的第一外延层和第二外延层，所述第一外延层中设有第二导电类型重掺杂区，所述第二导电类型重掺杂区从所述第一外延层上表面向所述第一外延层中延伸，所述栅槽的底部延伸至所述第二导电类型重掺杂区中；所述第二导电类型重掺杂区满足以下条件的至少一种：掺杂浓度为1×10¹⁶ cm^-3~1×10¹⁷ cm^-3；厚度为0.1微米~0.4微米。

2.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFET，其特征在于，所述第二导电类型轻掺杂外延层是外延形成的。

3.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFET，其特征在于，满足以下条件的至少一种：

所述第一导电类型重掺杂碳化硅衬底中的掺杂浓度为1×10¹⁸ cm^-3~1×10¹⁹ cm^-3，厚度为330微米~370微米；

所述第一导电类型轻掺杂碳化硅外延层中的掺杂浓度为1×10¹⁵ cm^-3~2×10¹⁶ cm^-3，厚度为12微米~18微米；

所述第二导电类型轻掺杂外延层中的掺杂浓度为1×10¹³ cm^-3~1×10¹⁴ cm^-3，厚度为0.5微米~2微米；

所述第一导电类型重掺杂源极区中的掺杂浓度为2×10¹⁴ cm^-3~3×10¹⁵ cm^-3；

所述第二导电类型重掺杂接触区中的掺杂浓度为 1×10¹⁵ cm^-3~2×10¹⁶ cm^-3；

所述栅槽的深度为4.5微米~6.5微米，宽度为3微米~4微米。

4.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFET，其特征在于，第一导电类型和第二导电类型中的一个为n型导电，第一导电类型和第二导电类型中的另一个为p型导电。