[发明专利]一种碳化硅平面栅MOSFET元胞结构及制作方法

权利要求书

1.一种碳化硅平面栅MOSFET元胞结构，其特征在于，所述碳化硅平面栅MOSFET元胞结构自下而上覆盖有碳化硅外延层001、栅电极014及层间介质层015，所述碳化硅外延层001的掺杂类型为第一导电类型，所述碳化硅外延层001的上端中间部位设置有若干第一导电类型接触区013及第二导电类型接触区008，所述若干第一导电类型接触区013的尺寸小于所述第二导电类型接触区008的尺寸，所述若干第一导电类型接触区013位于所述第二导电类型接触区008中间，且沿MOSFET沟道长度方向间隔分布；所述栅电极014覆盖于所述第二导电类型接触区008上端的两侧，两侧的栅电极之间的第一间距小于所述第二导电类型接触区008的宽度且大于所述若干第一导电类型接触区013的宽度；所述层间介质层015覆盖于所述栅电极014上，且两侧的层间介质层015之间的第二间距小于所述若干第一导电类型接触区013的宽度。

2.如权利要求1所述的碳化硅平面栅MOSFET元胞结构，其特征在于，每个第一导电类型接触区013的宽度为2um，所述第一间距为3um，所述第二间距为1.8um。

3.如权利要求1所述的碳化硅平面栅MOSFET元胞结构，其特征在于，每个第一导电类型接触区013的截面呈方形。

4.如权利要求1所述的碳化硅平面栅MOSFET元胞结构，其特征在于，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型。

5.如权利要求1所述的碳化硅平面栅MOSFET元胞结构，其特征在于，所述第一导电类型可为N型，所述第二导电类型为P型。

6.一种碳化硅平面栅MOSFET元胞结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采用化学气相沉积法在一碳化硅外延层001表面沉积第一掩膜层002，并对所述第一掩膜层002进行光刻，以刻蚀出截面呈U型状的第一离子注入区域003；

S2、对所述第一离子注入区域003注入AL离子，以形成P阱；

S3、去掉所述第一掩膜层002，采用化学气相沉积法在所述碳化硅外延层001表面沉积第二掩膜层004，并对所述第二掩膜层004进行光刻，以刻蚀出第二离子注入区域005，所述第二离子注入区域包括多个第一区域006及多个第二区域007，每个第一区域006的截面呈U型状，每个第二区域007的截面呈W型状，所述第一区域006与所述第二区域007沿MOSFET沟道长度方向交替连接，且两侧掩膜内壁对齐；

S4、对所述第二离子注入区域005注入第二导电离子，以在所述碳化硅外延层001上端中间部位形成第二导电类型接触区008，所述第二导电类型接触区008包括对应于每个第一区域006所形成连通的第一接触区009，以及对应于每个第二区域007所形成的具有间隔区域的第二接触区010；

S5、去掉所述第二掩膜层004，采用化学气相沉积法在所述碳化硅外延层001表面沉积第三掩膜层011，并对所述第三掩膜层011进行光刻，以将每个第二接触区010的间隔区域所对应的第三掩膜层011刻蚀干净，形成第三离子注入区域012；

S6、对所述第三离子注入区域012注入第一导电离子，以在每个所述第二接触区010的间隔区域形成第一导电类型接触区013；

S7、去掉所述第三掩膜层011，在所述碳化硅外延层010上端的两侧沉积栅电极014，两侧的栅电极014之间的第一间距小于所述第二导电类型接触区008的宽度且大于所述第一导电类型接触区013的宽度；

S8、在两侧栅电极014的表面沉积层间介质层015，使得两侧的层间介质层015之间的第二间距小于所述第一导电类型接触区013的宽度。

7.如权利要求6所述的碳化硅平面栅MOSFET元胞结构的制作方法，其特征在于，分别在步骤S2、步骤S4、步骤S6中的所述第一掩膜层、所述第二掩膜层及所述第三掩膜层均包括氮化硅层及二氧化硅层，所述二氧化硅层沉积于所述氮化硅的上表面。

8.如权利要求6所述的碳化硅平面栅MOSFET元胞结构的制作方法，其特征在于，所述第一导电离子为硼离子，所述第二导电离子为磷或氮离子。

9.如权利要求6所述的碳化硅平面栅MOSFET元胞结构的制作方法，其特征在于，在步骤S4、步骤S6、步骤S8中，去掉掩膜层的工艺为用氟化铵饱和溶液和70℃的热磷酸洗蚀，并用酸洗去除表面上残留的杂质。