[发明专利]一种碳化硅沟槽栅MOSFET及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅沟槽栅MOSFET，包括具有第一掺杂类型的衬底，形成在衬底上具有第一掺杂类型的外延层，形成在外延层上具有第二掺杂类型的外延阱区，形成在外延阱区内具有第一掺杂类型的第一源接触区和具有第二掺杂类型的第二源接触区，沟槽栅，源电极和漏电极，所述沟槽栅包括栅介质和栅电极，其特征在于，所述碳化硅沟槽栅MOSFET包括：

包裹在沟槽栅底部的呈凹型的具有第一掺杂类型的注入型电流扩散区，其中所述注入型电流扩散区的底部不高于外延阱区的底部，掺杂浓度高于所述外延层的掺杂浓度和所述外延阱区的掺杂浓度，所述注入型电流扩散区与所述外延阱区直接接触，所述外延阱区的底部低于沟槽栅底部；

形成于注入型电流扩散区两侧、外延阱区底部的具有第二掺杂类型的外延保护区，所述外延保护区的底部低于沟槽栅底部。

2.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽栅MOSFET，其特征在于，其中所述凹型包括U型、V型、多边形或圆角矩形中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽栅MOSFET，其特征在于，还包括形成于注入型电流扩散区内、沟槽栅底部的具有第二掺杂型的屏蔽区。

4.根据权利要求1所述的碳化硅沟槽栅MOSFET，其特征在于，当所述碳化硅沟槽栅MOSFET处于正向导通状态时，沟槽栅两侧形成沟道，沟槽栅底部两侧角落处形成积累区，电流从漏电极经衬底、外延层、注入型电流扩散区、积累区、沟道、第一源接触区流向源电极。

5.一种碳化硅沟槽栅MOSFET，包括具有第一掺杂类型的衬底，形成在衬底上具有第一掺杂类型的外延层，形成在外延层上具有第二掺杂类型的外延阱区，形成在外延阱区内具有第一掺杂类型的第一源接触区和具有第二掺杂类型的第二源接触区，沟槽栅，源电极和漏电极，所述沟槽栅包括栅介质和栅电极，其特征在于，所述碳化硅沟槽栅MOSFET包括：

包裹在沟槽栅底部的呈凹型的具有第一掺杂类型的注入型电流扩散区，其中所述注入型电流扩散区的底部不高于外延阱区的底部，掺杂浓度高于所述外延层的掺杂浓度和所述外延阱区的掺杂浓度；以及

形成于注入型电流扩散区两侧、外延阱区底部的具有第二掺杂类型的外延保护区，所述外延保护区的掺杂浓度高于所述外延阱区的掺杂浓度，所述注入型电流扩散区通过所述外延保护区与所述外延阱区连接，所述外延保护区的底部低于沟槽栅底部。

6.根据权利要求5所述的碳化硅沟槽栅MOSFET，其特征在于，还包括形成于注入型电流扩散区内、沟槽栅底部的具有第二掺杂型的屏蔽区。

7.一种碳化硅沟槽栅MOSFET，包括具有第一掺杂类型的衬底，形成在衬底上具有第一掺杂类型的外延层，形成在外延层上具有第二掺杂类型的外延阱区，形成在外延阱区内具有第一掺杂类型的第一源接触区和具有第二掺杂类型的第二源接触区，沟槽栅，源电极和漏电极，所述沟槽栅包括栅介质和栅电极，其特征在于，所述碳化硅沟槽栅MOSFET包括：

包裹在沟槽栅底部的呈凹型的具有第一掺杂类型的注入型电流扩散区，其中所述注入型电流扩散区的底部不高于外延阱区的底部，掺杂浓度高于所述外延层的掺杂浓度和所述外延阱区的掺杂浓度；以及

形成于注入型电流扩散区两侧、外延阱区底部的具有第二掺杂类型的外延保护区，所述外延保护区的掺杂浓度高于所述外延阱区的掺杂浓度，所述注入型电流扩散区通过所述外延保护区与所述外延阱区连接，所述外延保护区的底部低于沟槽栅底部；以及

形成于外延保护区上方、外延阱区内的具有第一掺杂类型的外延电流扩散区，所述外延电流扩散区与沟槽栅两侧侧壁直接接触。