[发明专利]一种新型的槽栅型MOS器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型的槽栅型MOS器件及其制备方法，包括：N型衬底，N型轻掺杂缓冲区，P型阱区，P型重掺杂源极区，N型重掺杂区，P型掺杂区，N型重掺杂源极区，高K绝缘层，栅极多晶硅区，栅极电极，源极电极和漏极电极；N型衬底的下面做漏极电极，N型衬底上有N型轻掺杂缓冲区，N型轻掺杂缓冲区上有P型阱区和N型重掺杂区，N型重掺杂区在P型阱区之间，N型重掺杂区上有P型掺杂区，P型掺杂区上有N型重掺杂源极区，N型重掺杂源极区中间有槽型栅结构区，槽型栅结构区贯穿N型重掺杂源极区和P型掺杂区，并延伸到N型重掺杂区，P型阱区上有P型重掺杂源极区，在源极区做源极电极，栅极多晶硅区做栅极电极。该器件可以提高开关速度。

技术领域

本发明涉及半导体功率技术领域，具体涉及一种新型的槽栅型MOS器件及其制备方法。

背景技术

功率半导体器件是任何电子系统不可缺少的电子器件，其主要应用在各种电源和驱动负载上。随着功率半导体器件的更新换代，新型功率半导体器件逐渐向实现节能、节材、环保和微型化等效益方面发展。

在功率MOS器件中，传统的表面栅MOS器件存在较大的比导通电阻和较高的功耗问题，无法很好地满足功率器件的需求。随后便产生了槽栅MOS器件，将传统的平面型生长栅结构，改变成基片内刻蚀出槽型结构，对其进行生长和填充栅结构，进而形成槽栅型MOS器件的槽栅结构。但传统的槽栅型结构会出现槽栅结构附近电子不均匀现象，致使该MOS器件还会具有很大的比导通电阻，且不能使电流均匀的分布和流向漏极端。传统的功率MOS器件依然采用硅半导体材料做基片，硅半导体材料在性能方面具有一定的局限性。

碳化硅材料有着优异的电学性能，如较大的禁带宽度、较高的热导率、较高的电子饱和漂移速度以及较高的临界击穿电场，使其在高温、高频、大功率、抗辐射应用场合下成为十分理想的半导体材料。碳化硅半导体材料在电力领域中被广泛应用于制备大功率电子器件。

针对上述问题，传统的MOS功率器件有以下不足：

(1)不耐高温；

(2)功耗较大；

(3)比导通电阻较大；

(4)电流分布不均匀。

因此，目前的槽栅型MOS器件有待进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型的槽栅型MOS器件及其制备方法，利用SiC的耐高温、高临界电场和高热电导率等特性，对其进行槽栅型MOS器件的制备；由于在半导体材料中，电子的运动速率比空穴的运动速率快，因此采用N型衬底，可以有效地提高该槽栅型MOS器件的开关速度；采用SiC半导体材料，可以增强该MOS器件的耐热性，进而可以在高温下工作；采用槽栅型结构，可以有效地降低该MOS器件的比导通电阻；采用N型重掺杂区，由于N型重掺杂区内有一部分槽栅结构，该部分槽栅结构可以活化N型重掺杂区，且可以均匀N型重掺杂区的电子-空穴，有助于电流更均匀地进入N型轻掺杂缓冲区。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种新型的槽栅型MOS器件，包括：N型衬底，N型轻掺杂缓冲区，P型阱区，P型重掺杂源极区，N型重掺杂区，P型掺杂区，N型重掺杂源极区，高K绝缘层，栅极多晶硅区，栅极电极，源极电极和漏极电极；