[发明专利]一种增强体二极管的碳化硅功率MOSFET器件

权利要求书

1.一种增强体二极管的碳化硅功率MOSFET器件，包括：

至少一个体二极管增强元胞，所述体二极管增强元胞呈多边形或圆形排布于所述碳化硅功率MOSFET器件内，所述体二极管增强元胞包括：

衬底；

N型碳化硅区域，具有第一N型掺杂，位于所述衬底上方；

JFET区域或沟槽隔离区域，位于所述N型碳化硅区域内；

金属化层，位于所述N型碳化硅区域上方；

P型碳化硅区域或肖特基区域，所述P型碳化硅区域具有P型掺杂且位于所述JFET区域或沟槽隔离区域的一侧，所述P型碳化硅区域与所述金属化层直接接触形成欧姆接触，所述肖特基区域具有N型掺杂且位于所述JFET区域或沟槽隔离区域的一侧，所述肖特基区域与所述金属化层直接接触形成肖特基接触；以及

传统源极区域，位于所述JFET区域的另一侧。

2.如权利要求1所述的碳化硅功率MOSFET器件，还包括：传统碳化硅MOSFET元胞，所述传统碳化硅MOSFET元胞呈多边形或圆形排布于所述碳化硅功率MOSFET器件内。

3.如权利要求1或2所述的碳化硅功率MOSFET器件，其中所述多边形为四边形、六边形或八边形。

4.如权利要求1所述的碳化硅功率MOSFET器件，其中所述沟槽隔离区域包括栅氧层、栅电极层和钝化层，所述栅氧层位于所述N型碳化硅区域与所述栅电极层之间，所述钝化层位于所述栅电极层上表面。

5.如权利要求1所述的碳化硅功率MOSFET器件，包括多个所述体二极管增强元胞，所述多个体二极管增强元胞在多个方向上周期性排布。

6.如权利要求5所述的碳化硅功率MOSFET器件，其中各个方向上的体二极管增强元胞之间间隔插有传统碳化硅MOSFET元胞。

7.如权利要求5所述的碳化硅功率MOSFET器件，其中所述多个方向中的某一方向上的最小元胞数量周期为4。

8.一种增强体二极管的碳化硅功率MOSFET器件，包括：

多个体二极管增强元胞，所述体二极管增强元胞呈多边形或圆形排布于所述碳化硅功率MOSFET器件内，每个体二极管增强元胞包括：

衬底；

N型碳化硅区域，具有第一N型掺杂，位于所述衬底上方；

JFET区域或沟槽隔离区域，位于所述N型碳化硅区域内；

金属化层，位于所述N型碳化硅区域上方；

P型碳化硅区域或肖特基区域，所述P型碳化硅区域具有P型掺杂且位于所述JFET区域或沟槽隔离区域的一侧，所述P型碳化硅区域与所述金属化层直接接触形成欧姆接触，所述肖特基区域具有N型掺杂且位于所述JFET区域或沟槽隔离区域的一侧，所述肖特基区域与所述金属化层直接接触形成肖特基接触；以及

传统源极区域，位于所述JFET区域的另一侧，所述传统源极区域包括P型体区和N型源区，所述传统源极区域与所述金属化层直接接触形成欧姆接触；其中

当两个体二极管增强元胞相邻排布时，两个体二极管增强元胞的传统源极区域相互接触，或者两个体二极管增强元胞的P型碳化硅区域或肖特基区域相互接触。

9.如权利要求8所述的碳化硅功率MOSFET器件，其中所述多个体二极管增强元胞呈同一形状排布或不同形状排布。

10.一种增强体二极管的碳化硅功率MOSFET器件的制作方法，包括：

在衬底上生长一层第一N型碳化硅区域，所述第一N型碳化硅区域具有第一N型掺杂浓度；

在第一N型碳化硅区域上注入生成第一P型碳化硅区域，所述第一P型碳化硅区域具有第一P型掺杂浓度；

在第一N型碳化硅区域上多次注入生成第一源极区域，所述第一源极区域与第一P型区域之间形成JFET区域，所述第一源极区域包括第二N型碳化硅区域、第二P型碳化硅区域、第三P型碳化硅区域，所述第二N型碳化硅区域具有第二N型掺杂浓度，所述第二P型碳化硅区域具有第二P型掺杂浓度，所述第三P型碳化硅区域具有第三P型掺杂浓度；

在第一N型碳化硅区域上制备隔离栅极区域；

在第一N型碳化硅区域和隔离栅极区域上生长第一金属化层；以及

在衬底下方生长第二金属化层。