[发明专利]一种碳化硅TrenchMOS器件及其制作方法

权利要求书

1.一种碳化硅Trench MOS器件，其元胞结构包括：自下而上依次设置的金属漏电极(7)、N⁺衬底(6)及N^-外延层(5)；其特征在于：所述N^-外延层(5)上层两端分别具有左右对称设置的第一P⁺多晶硅区(11)和第二P⁺多晶硅区(111)，第一P⁺多晶硅区(11)和第二P⁺多晶硅区(111)上表面分别设有第一金属电极(12)和第二金属电极(121)；在两个P⁺多晶硅区(11、111)之间的N^-外延层(5)具有Trench栅结构，所述Trench栅结构包括多晶硅栅(9)、设于多晶硅栅(9)底面及侧壁的栅氧化层(10)以及设于多晶硅栅(9)上表面的金属栅极(8)；在第一P⁺多晶硅区(11)与Trench栅结构之间N^-外延层(5)上层还具有第一Pbase区(4)；所述第一Pbase区(4)中具有相互独立的第一N⁺源区(3)和第一P⁺接触区(2)，第一N⁺源区(3)及第一P⁺接触区(2)上表面具有第一金属源极(1)；在第二P⁺多晶硅区(111)与Trench栅结构之间N^-外延层(5)上层还具有第二Pbase区(41)；所述第二Pbase区(41)中具有相互独立的第二N⁺源区(31)和第二P⁺接触区(21)，第二N⁺源区(31)及第二P⁺接触区(21)上表面具有第二金属源极(1a)；所述Pbase区(4、41)的深度小于P⁺多晶硅区(11、111)的深度和Trench栅结构的深度；所述第一金属源极(1)与第一金属电极(12)相接触，第二金属源极(1a)和第二金属电极(121)相接触；第一金属源极(1)、金属栅极(8)和第二金属源极(1a)之间通过介质相互隔离形成左右对称的元胞结构。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅Trench MOS器件，其特征在于，第一P⁺多晶硅区(11)和第二P⁺多晶硅区(111)分别在器件两侧的横向方向上连续或者不连续分布，使得元胞排列为条形排列、方形排列、品字型排列、六角形排列或者原子晶格排列。

3.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅Trench MOS器件，其特征在于，第一P⁺多晶硅区(11)和第二P⁺多晶硅区(111)下方还具有与之相接触的第一P⁺碳化硅区(14)和第二P⁺碳化硅区(141)；所述第一P⁺碳化硅区(14)和第二P⁺碳化硅区(141)的深度大于Trench栅结构的深度。

4.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅Trench MOS器件，其特征在于，第一P⁺多晶硅区(11)和第二P⁺多晶硅区(111)下方还具有与之相接触的第一介质层区(13)和第二介质层区(131)；所述第一介质层区(13)和第二介质层区(131)的深度大于Trench栅结构的深度。

5.根据权利要求3所述的一种碳化硅Trench MOS器件，其特征在于，P⁺碳化硅区(14、141)的宽度大于或者等于P⁺多晶硅区(11、111)的底部宽度。

6.根据权利要求4所述的一种碳化硅Trench MOS器件，其特征在于，介质层区(13、131)的宽度大于或者等于P⁺多晶硅区(11、111)的底部宽度。

7.根据权利要求1或2或5或6或所述的一种碳化硅Trench MOS器件，其特征在于，各结构层的掺杂类型互换。