[发明专利]碳化硅MOSFET器件及其工艺方法有效

专利信息
申请号: 202110274425.1 申请日: 2021-03-15
公开(公告)号: CN113066866B 公开(公告)日: 2022-07-26
发明(设计)人: 朱袁正;黄薛佺;杨卓 申请(专利权)人: 无锡新洁能股份有限公司
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
代理公司: 无锡市兴为专利代理事务所(特殊普通合伙) 32517 代理人: 屠志力
地址: 214000 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 碳化硅 mosfet 器件 及其 工艺 方法
【权利要求书】:

1.一种碳化硅MOSFET器件,包括高浓度N型漏极(06)及漏极金属(09),在所述高浓度N型漏极(06)上设有N型外延层(04)作为MOSFET器件的漂移区,在所述N型外延层(04)上方设有间隔的P型体区(03),在所述P型体区(03)内设有高浓度的N型源极(02),在所述N型源极(02)外侧设有高浓度的第一P型源极(01a),在所述N型外延层(04)表面还设有栅极氧化层(10),所述栅极氧化层(10)起始并终于两个相邻的N型源极(02)上方,所述栅极氧化层(10)上方设有栅极多晶硅(05),所述N型源极(02)和第一P型源极(01a)表面还设有源极金属(08),所述源极金属(08)和栅极多晶硅(05)之间设有绝缘介质层(07)隔离;其特征在于,

所述P型体区(03)和N型源极(02)分别向两侧设有凹陷区域,所述凹陷区域在Y方向上间隔设置,且所述P型体区(03)包围N型源极(02),所述凹陷区域内设有高浓度的第二P型源极(01b);

所述Y方向为栅极多晶硅(05)长度延伸方向。

2.如权利要求1所述的碳化硅MOSFET器件,其特征在于,

所述P型体区(03)和N型源极(02)在Y方向上间隔设置的凹陷区域的长度W1及未凹陷区域的长度W2的值为0.5μm~5μm。

3.如权利要求2所述的碳化硅MOSFET器件,其特征在于,

所述P型体区(03)和N型源极(02)在Y方向上间隔设置的凹陷区域的长度W1及未凹陷区域的长度W2的值相等。

4.如权利要求3所述的碳化硅MOSFET器件,其特征在于,

W1=W2=3μm。

5.一种实现碳化硅MOSFET器件的工艺方法,用于制作如权利要求1~4中任一项所述的碳化硅MOSFET器件,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一:选取高浓度N型衬底材料作为高浓度N型漏极(06)并外延生长N型外延层(04);

步骤二:在所述N型外延层(04)表面淀积氮化硅(11),利用掩膜窗口,刻蚀出P型体区窗口并注入铝离子形成P型体区(03);

步骤三:在上述P型体区窗口的基础上,进一步淀积氮化硅(11),然后刻蚀掉氮化硅(11)即形成N型源极的注入窗口,接着注入氮离子形成N型源极(02);

步骤四:去除上一步骤的氮化硅之后再淀积一层氮化硅,利用掩膜窗口,刻蚀出P型源极的注入窗口,注入铝离子分别形成第一P型源极(01a)和第二P型源极(01b);

步骤五:在N型外延层(04)表面生长栅极氧化层(10)并淀积栅极多晶硅(05),并利用掩膜窗口将多余的栅极氧化层和栅极多晶硅刻蚀掉;

步骤六:淀积绝缘介质层(07),然后在绝缘介质层(07)上选择性刻蚀出通孔,接着在器件正面和背面淀积金属并在正面选择性刻蚀金属,形成源极金属(08)、漏极金属(09)。

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