[发明专利]碳化硅场效应晶体管及其制备方法、碳化硅功率器件

权利要求书

1.一种碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，包括：上表面开设有U型槽栅的外延片，位于所述外延片下表面的漏极，包覆所述U型槽栅内壁的氧化膜，位于所述U型槽栅内的多晶硅栅，具有过孔的绝缘层，以及位于所述绝缘层之上的源极；所述外延片包括外延层和位于所述外延层下表面的衬底，所述外延层形成有p-阱区和n+阱区，所述源极通过所述过孔与所述p-阱区和/或所述n+阱区电连接。

2.根据权利要求1所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述包覆所述U型槽栅内壁的氧化膜为二氧化硅膜。

3.根据权利要求1所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管为p型或n型。

4.根据权利要求3所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管为n型，包括：上表面开设有U型槽栅的n+外延片，位于所述外延片下表面的漏极，包覆所述U型槽栅内壁的氧化膜，位于所述U型槽栅内的多晶硅栅，具有过孔的绝缘层，以及位于所述绝缘层之上的源极；所述外延片包括外延层和位于所述外延层下表面的衬底，所述外延层形成有p-阱区和n+阱区，所述源极通过所述过孔与所述n+阱区电连接。

5.根据权利要求3所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管为p型，包括：上表面开设有U型槽栅的p+外延片，位于所述外延片下表面的漏极，包覆所述U型槽栅内壁的氧化膜，位于所述U型槽栅内的多晶硅栅，具有过孔的绝缘层，以及位于所述绝缘层之上的源极；所述外延片包括外延层和位于所述外延层下表面的衬底，所述外延层形成有p-阱区和n+阱区，所述源极通过所述过孔与所述p-阱区电连接。

6.一种碳化硅功率器件，其特征在于，由n个如权利要求1-5任一所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管连接组成，n为大于1的正整数。

7.一种碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-5任一项所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管，包括：

步骤21：提供外延片，所述外延片包括外延层和位于所述外延层下表面的衬底；

步骤22：对所述外延层进行离子注入，形成p-阱区和n+阱区；

步骤23：在所述外延层上形成U型槽栅，所述U型槽栅贯穿部分所述外延层；

步骤24：在所述U型槽栅内壁注入硅离子、氧离子或含硅化合物，再进行氧化，形成氧化膜；

步骤25：在所述U型槽栅内填充多晶硅，形成栅极；

步骤26：形成刻蚀有过孔的绝缘层；

步骤27：形成源极，所述源极通过所述过孔与所述p-阱区和/或所述n+阱区电连接；

步骤28：在所述外延片下表面形成漏极。

8.根据权利要求7所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述在所述U型槽栅内壁注入硅离子、氧离子或含硅化合物的注入浓度小于所述外延层自身离子浓度。

9.根据权利要求7所述的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述在所述U型槽栅内壁注入硅离子、氧离子或含硅化合物为垂直所述U型槽栅内壁底部注入硅离子、氧离子或含硅化合物。