[发明专利]一种高压碳化硅MOS器件及其制备方法

权利要求书

1.一种高压碳化硅MOS器件，其特征在于，包括：N型重掺杂衬底，N型轻掺杂缓冲区，P型阱区，P型重掺杂源区，N型重掺杂源区，高K绝缘层，栅极多晶硅区，栅极电极，源极电极和漏极电极；

其中所述漏极电极形成在所述N型重掺杂衬底的下表面，在所述N型重掺杂衬底上设有所述N型轻掺杂缓冲区，在所述N型轻掺杂缓冲区上设有两个不相邻的P型阱区，且所述P型阱区是以所述器件的中线对称，在所述P型阱区上都设有所述P型重掺杂源区和N型重掺杂源区，所述P型重掺杂源区和N型重掺杂源区为横向相连接，且所述P型重掺杂源区设在远离栅结构区的一侧，所述N型重掺杂源区设在接近栅结构区的一侧，所述N型重掺杂源区的侧边与所述P型阱区的边缘处设有间隔，所述N型轻掺杂缓冲区、P型阱区、P型重掺杂源区和N型重掺杂源区的上表面与所述衬底基片的上表面在同一水平面上，在所述N型轻掺杂缓冲区和P型阱区的上表面设有所述高K绝缘层，在所述高K绝缘层的上表面设有所述栅极多晶硅区，在所述栅极多晶硅区的上表面设有所述栅极电极，在所述P型重掺杂源区和N型重掺杂源区的上表面设有所述源极电极。

2.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅MOS器件，其特征在于，所述N型重掺杂衬底的厚度小于所述N型轻掺杂缓冲区的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅MOS器件，其特征在于，所述P型阱区的厚度小于所述N型轻掺杂缓冲区的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅MOS器件，其特征在于，所述高K绝缘层为一种单质或者化合物的高K绝缘材料。

5.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅MOS器件，其特征在于，所述源极电极、栅极电极和漏极电极的材料为铜材料或者铝材料。

6.根据权利要求1所述的一种高压碳化硅MOS器件，其特征在于，所述衬底材料为半导体SiC基材料。

7.一种高压碳化硅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、清洗、曝光：将SiC衬底进行清洗、烘干，在其上表面涂一层光刻胶，采用有所述N型重掺杂衬底定义的掩膜版和激光器曝光，显影后形成所述N型重掺杂衬底定义；

S2、N型重掺杂衬底的形成：通过离子注入方式，在所述SiC衬底中形成所述N型重掺杂衬底；

S3、N型轻掺杂缓冲区的形成：通过离子注入方式，在所述SiC衬底中，且在所述N型重掺杂衬底的上表面形成所述N型轻掺杂缓冲区；

S4、P型阱区的定义：去除N型轻掺杂缓冲区定义的光刻胶，涂一层新的光刻胶，采用有所述P型阱区定义的掩膜版和激光器曝光，显影后形成所述P型阱区的定义；

S5、P型阱区的形成：通过离子注入方式，在所述N型轻掺杂缓冲区的上表面形成两个所述P型阱区，且所述P型阱区是以所述器件中线对称；

S6、N型重掺杂源区的定义，去除P型阱区定义的光刻胶，涂一层新的光刻胶，采用有所述N型重掺杂源区定义的掩膜版和激光器曝光，显影后形成所述N型重掺杂源区的定义；

S7、N型重掺杂源区的形成：通过离子注入方式，在所述P型阱区的上表面形成所述N型重掺杂源区；

S8、P型重掺杂源区的定义：去除N型重掺杂源区定义的光刻胶，涂一层新的光刻胶，采用有所述P型重掺杂源区定义的掩膜版和激光器曝光，显影后形成所述P型重掺杂源区的定义；

S9、P型重掺杂源区的形成：通过离子注入方式，在所述P型阱区的上表面形成所述P型重掺杂源区；

S10、高K绝缘材料和多晶硅材料的沉积：去除所述P型重掺杂源区定义的光刻胶，在所述SiC基片上表面沉积所述高K绝缘材料，在所述高K绝缘材料上表面沉积多晶硅材料；

S11、栅结构区的定义：涂一层新的光刻胶，采用有所述栅结构区定义的掩膜版和激光器曝光，显影后形成所述栅结构区的定义；

S12、栅极多晶硅的形成：采用液态酸或者刻蚀气体去蚀刻多晶硅层，形成栅极多晶硅；

S13、栅极高K绝缘层的形成：采用液态酸或者刻蚀气体去蚀刻高K绝缘层，形成栅极高K绝缘层；

S14、电极的形成：去除所述栅结构区定义的光刻胶，对具有栅结构的SiC基片进行源极、漏极和栅极的金属沉积，形成源极电极、漏极电极和栅极电极。