[发明专利]一种隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件及其制备方法

权利要求书

1.一种隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述器件包括：

1)沟槽栅碳化硅MOSFET：n型碳化硅衬底，所述衬底上的n型碳化硅漂移层，所述漂移层内包含具有间隔的p+型碳化硅区，所述p+型碳化硅区之间含有n+碳化硅源区；

2)n型隐埋沟道：位于所述p+型碳化硅区之间且在所述n+碳化硅源区下的n型碳化硅漂移层内；

3)p型碳化硅区：位于所述n+碳化硅源区下且在所述n型隐埋沟道内与所述p+型碳化硅区相对；

4)沟槽栅介质：位于所述n+碳化硅源区之间，自n型碳化硅漂移层表面，沿n+碳化硅源区，经p型碳化硅区延伸进入n型碳化硅漂移层，槽深大于所述p型碳化硅区结深；

5)栅接触：位于所述沟槽栅介质之上；基区接触：位于所述p+型碳化硅区上；源接触：与所述基区接触相交叠；漏接触；

所述n型碳化硅衬底和所述n型碳化硅漂移层的载流子浓度分别为10¹⁸～10²¹cm^-3和10¹⁴～10¹⁶cm^-3；

所述隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件是用包括以下步骤的方法制备的：

1)于n型碳化硅漂移层上制作掩膜，注入p型杂质，形成p+型碳化硅区；

2)重新制作掩膜，注入n型杂质，形成n+碳化硅源区；

3)再次注入n型杂质，在n+碳化硅源区之下形成n型掺杂区；

4)于步骤2)所述掩膜上沉淀多晶硅，经退火、刻蚀和再退火，形成侧墙实现注入掩膜，注入p型杂质，形成p形碳化硅区；

5)氧化步骤4)所述掩膜，形成刻蚀掩膜，刻蚀碳化硅形成沟槽；

6)退火激活注入杂质；

7)制作栅介质层；

8)图形化栅介质层，形成基区接触的开口，制作图形化金属层，同时形成栅接触和基区接触；

9)制作源接触和漏接触；

10)沉积隔离介质层，图形化形成源电极和栅电极的接触窗口；

所述n型隐埋沟道在施加零伏栅偏压时是自耗尽的。

2.根据权利要求1所述的隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述碳化硅为4H-SiC或6H-SiC。

3.根据权利要求1所述的隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述p+型碳化硅区为包含在n型碳化硅漂移层中的具有间隔的p型杂质。

4.根据权利要求1所述的隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述n+碳化硅源区为包含在n型碳化硅漂移层中的被p+型碳化硅区包围n型杂质掺杂区，其载流子浓度为10¹⁹～10²¹cm^-3。

5.根据权利要求1所述的隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述p+型碳化硅区形成基区，其载流子浓度为10¹⁸～10²⁰cm^-3，延伸至n型碳化硅漂移层内0.2～3μm。

6.根据权利要求1所述的隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述n型隐埋沟道的薄层电荷为10¹²～10¹³cm^-2。

7.根据权利要求1所述的隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述n型隐埋沟道的厚度为0.1～1μm，载流子浓度为10¹⁶～10¹⁸cm^-3。

8.根据权利要求1所述的隐埋沟道碳化硅沟槽栅MOSFETs器件，其特征在于，所述p型碳化硅区的薄层电荷为10¹²～10¹³cm^-2，且不小于n型隐埋沟道的薄层电荷。