[发明专利]采用外延层阱工艺方案的SiC MOSFET器件

权利要求书

1.采用外延层阱工艺方案的SiC MOSFET器件，其特征在于：MOS器件的沟道区处于阱中，而阱区结构则是通过外延的工艺步骤来制作的。

2.根据权利要求1所述的采用外延层阱工艺方案的SiC MOSFET器件，其特征在于：在N+和N-型SiC材料的衬底上(N-为器件的漂移区，在上方；N+区在下方)，通过外延的方式生长出P型层，然后将不需要的P型层刻掉，这样在材料表面形成一个个孤立的P型SiC材料的“岛”，是为器件的阱区。其后在P型区的两侧壁上生长栅介质和栅，形成典型的“M-O-S”三叠层(这里，M即栅，O即栅介质，S即P型SiC半导体区)。最后通过“源漏-金属化-电极”的工艺，获得完整的SiC功率MOS器件。

3.根据权利要求2所述的采用外延层阱工艺方案的SiC MOSFET器件，其特征在于：在P+和P-型SiC材料的衬底上(P-为器件的漂移区，在上方；P+区在下方)，通过外延的方式生长出N型层，然后将不需要的N型层刻掉，这样在材料表面形成一个个孤立的N型SiC材料的“岛”，是为器件的阱区。其后在N型区的两侧壁上生长栅介质和栅，形成典型的“M-O-S”三叠层(这里，M即栅，O即栅介质，S即N型SiC半导体区)。最后通过“源漏-金属化-电极”的工艺，获得完整的SiC功率MOS器件。

4.根据权利要求3所述的采用外延层阱工艺方案的SiC MOSFET器件，其特征在于：漂移区厚度范围为0.5-100微米，典型值5.5微米；外延阱区的厚度范围为0.1-3微米，典型值1.0微米；两个阱区之间(即孤立的“岛”与“岛”之间)的距离，范围为0.2-5微米，典型值3.0微米，在这样的距离下，器件构型为“U形栅”的结构，不过随着两阱区之间距离缩短，“U形栅”平顺地过渡到“槽栅”的结构，亦即本发明方案中的器件既包括“U形栅”，也包括其极端形式“槽栅”。

5.根据权利要求4所述的采用外延层阱工艺方案的SiC MOSFET器件，其特征在于：所述外延工艺，为SiC材料之特有的高温气相外延，工艺温度≥1500℃；在进行外延的同时，进行掺杂，获得所需的阱区，因为是在高温下进行，掺杂区杂质的分布是充分均匀的，达到了理想状态。

6.根据权利要求5所述的采用外延层阱工艺方案的SiC MOSFET器件，其特征在于：MOS器件的沟道区不进行调开启注入，最终的开启电压，其决定因素包括但不限于：阱区掺杂浓度，栅介质材料的厚度，栅材料的功函数。