[发明专利]一种碳化硅UMOSFET功率器件及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，其结构从下到上依次包括漏电极（8）、N+衬底层（1）、N-漂移层（2）、N+电流扩散层（3）、P型掺杂层（4）、源区层（5）、两个源电极（9）；两个所述源电极（9）之间设有源区接触层（10），所述源区接触层（10）的底端设有栅电极（7），所述栅电极（7）的外壁上包裹有栅极介质（6），所述栅极介质（6）依次贯穿所述N+电流扩散层（3）、P型掺杂层（4）、源区层（5），所述栅极介质（6）镶嵌在N-漂移层（2）的顶端。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，所述N-漂移层（2）为掺杂浓度渐变的漂移层，且掺杂浓度自所述N+衬底层（1）到N+电流扩散层（3）方向逐渐增加，所述N-漂移层（2）包含若干子层，所述子层数为3～10层，每层厚度可变。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，所述栅极介质（6）为SiO₂。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，所述N-漂移层（2）内掺杂有磷离子；所述N-漂移层（2）中靠近N+衬底层（1）一侧的磷离子浓度最高，所述N-漂移层（2）中靠近N+电流扩散层（3）一侧的磷离子浓度最低，所述磷离子的最高浓度为浓度为8×10¹⁵cm^-3～5×10¹⁶cm^-3，所述磷离子的最低浓度为1×10¹⁵cm^-3～5×10¹⁵cm^-3，所述N-漂移层（2）的厚度为10um～20um。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，所述N+电流扩散层（3）的材质为掺杂有浓度为8×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁷cm^-3磷离子的N型4H-SiC，所述N+电流扩散层（3）的厚度为1um～2um。

6.根据权利要求1所述的一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，所述N+衬底层（1）的厚度为100um～500um，所述N+衬底层（1）的材质为掺杂有浓度为5×10¹⁸cm^-3～5×10¹⁹cm^-3磷离子的N型4H-SiC。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，所述源区层（5）的厚度为2um～3um，所述源区层（5）内掺杂有浓度为1×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁸cm^-3的铝离子。

8.根据权利要求1所述的一种碳化硅UMOSFET功率器件，其特征在于，所述源区接触层（10）的厚度为0.5um，所述源区接触层（10）内掺杂有浓度为5×10¹⁸cm^-3的磷离子。