[发明专利]一种碳化硅沟槽型MOSFET器件及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅沟槽型MOSFET器件，其特征在于：所述碳化硅沟槽型MOSFET器件结构包括一N+型碳化硅衬底(1)，其上方依次为一N-型漂移区(2)、P型基区(3)、N+型源区(4)；所述N+型碳化硅衬底(1)的下部有一漏电极(10)，所述N+型源区(4)设有一深度延申至所述N-型漂移区(2)的倒梯形沟槽，所述沟槽包含栅介质层(6)和栅电极(7)；所述N-型漂移区(2)的两端部从下到上依次设有P+型基区注入区(5)、基区电极和源电极，所述源电极部分覆盖所述N+型源区(4)。

2.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽型MOSFET器件，其特征在于：所述N+型碳化硅衬底(1)选取的外延生长面为{000-1}面。

3.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽型MOSFET器件，其特征在于：所述倒梯型沟槽的倾斜角为53.00°至56.00°，所述沟槽的侧壁为{0-33-8}面系。

4.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽型MOSFET器件，其特征在于：所述梯型沟槽底部设有栅介质层，所述栅介质层厚度为所述沟槽的侧壁厚度3倍及以上。

5.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽型MOSFET器件，其特征在于：所述N-型漂移区(2)的厚度为5μm至100μm，掺杂浓度为2×10¹⁴cm^-3至2×10¹⁶cm^-3；所述P型基区(3)的厚度为0.5μm至2μm，掺杂浓度为2×10¹⁴cm^-3至2×10¹⁶cm^-3；所述N+型源区(4)的厚度为0.2μm至0.5μm，掺杂浓度为5×10¹⁸cm^-3以上。

6.一种碳化硅沟槽型MOSFET器件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在{000-1}面N+型碳化硅衬底(1)上依次生长N-型漂移区(2)、P型基区(3)和N+型源区(4)；

S2：刻蚀气体刻蚀所述N+型源区(4)，形成深度至所述N-型漂移区(2)的倒梯形沟槽；

S3：刻蚀所述N+型源区(4)和所述P型基区(3)的端部，形成深度至所述P型基区(3)的接触沟槽；

S4：在所述接触沟槽离子注入形成P+型基区注入区(5)；

S5：通过热氧化在所述倒梯形沟槽形成栅介质层(6)，湿法腐蚀减薄所述倒梯形沟槽侧壁的栅介质层；

S6：多晶硅填充所述倒梯形沟槽形成栅电极(7)；

S7：制备漏极、源极欧姆接触。

7.根据权利要求6所述的一种碳化硅沟槽型MOSFET器件的制造方法，其特征在于：所述S2还包括

S2.1在所述N+型源区(4)上沉积厚度为2μm至5μm厚的二氧化硅(201)；

S2.2以光刻胶为掩膜(202)，刻蚀所述二氧化硅(201)形成二氧化硅倾斜角α；

S2.3选择刻蚀气体使碳化硅和二氧化硅的刻蚀选择比S满足条件S*tanα＝1.414，刻蚀所述P型基区(3)、N+型源区(4)和N-型漂移区(2)，形成倒梯形沟槽。

8.根据权利要求6所述的一种碳化硅沟槽型MOSFET器件的制造方法，其特征在于：所述S3具体为：

S3.1所述N+型源区(4)上沉积厚度为2-8μm的二氧化硅，进行涂胶光刻、显影和坚膜；

S3.2以光刻胶为掩膜刻蚀二氧化硅，以刻蚀后的二氧化硅为掩膜，刻蚀所述N+型源区(4)和所述P型基区(3)的端部，形成深度至所述P型基区(3)的接触沟槽。