[发明专利]异质结碳化硅的绝缘栅极晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种异质结碳化硅的绝缘栅极晶体管，其特征在于，包括：

漂移区；

P阱区，所述P阱区设置在所述漂移区的一侧；

N⁺发射极层，所述N⁺发射极层设置在所述P阱区远离所述漂移区的一侧；

沟槽，所述沟槽开设在所述N⁺发射极层、所述P阱区和所述漂移区内，且贯穿所述N⁺发射极层和所述P阱区；

沟槽氧化层，所述沟槽氧化层设置在所述沟槽中，且覆盖所述沟槽的表面；

多晶硅栅极，所述多晶硅栅极填充在所述沟槽氧化层远离所述漂移区的一侧；

其中，所述N⁺发射极层由4H-SiC形成，所述P阱区由6H-SiC形成。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅极晶体管，其特征在于，进一步包括：

N缓冲层，所述N缓冲层设置在所述漂移区远离所述P阱区的一侧；

P⁺集电极层，所述P⁺集电极层设置在所述N缓冲层远离所述漂移区的一侧；

其中，所述漂移区、所述N缓冲层和所述P⁺集电极层都由6H-SiC形成。

3.根据权利要求1所述的绝缘栅极晶体管，其特征在于，包括两个所述沟槽和两个所述多晶硅栅极。

4.根据权利要求1所述的绝缘栅极晶体管，其特征在于，进一步包括：

绝缘层，所述绝缘层设置在所述多晶硅栅极远离所述漂移区的表面，且所述绝缘层在所述漂移区上的正投影覆盖所述多晶硅栅极在所述漂移区上的正投影。

5.根据权利要求1所述的绝缘栅极晶体管，其特征在于，所述N⁺发射极层与所述P阱区的界面的法线方向为6H-SiC晶体的取向，且所述沟槽的侧壁的法线方向为6H-SiC晶体的或取向。

6.一种制作异质结碳化硅的绝缘栅极晶体管的方法，其特征在于，包括：

在N^-型掺杂的6H-SiC晶片的一个表面上外延形成一层4H-SiC层；

从所述4H-SiC层远离所述6H-SiC晶片的一侧刻蚀形成沟槽，且所述沟槽贯穿所述4H-SiC层；

对所述沟槽的底壁和侧壁进行氧化，以形成沟槽氧化层；

在所述沟槽氧化层远离所述6H-SiC晶片的一侧沉积形成多晶硅栅极；

从所述4H-SiC层远离所述6H-SiC晶片的一侧，对所述6H-SiC晶片注入硼离子，以形成P阱区；

从所述4H-SiC层远离所述6H-SiC晶片的一侧，对所述4H-SiC层注入氮离子，以形成N⁺发射极层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述形成N⁺发射极层的步骤之后，所述方法进一步包括：

从所述6H-SiC晶片远离所述4H-SiC层的一侧，对所述6H-SiC晶片注入氮离子，以形成N缓冲层和漂移区；

从所述6H-SiC晶片远离所述4H-SiC层的一侧，对所述6H-SiC晶片注入硼离子，以形成P⁺集电极层。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，形成两个所述沟槽，且形成两个所述的N⁺发射极层。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述形成多晶硅栅极的步骤之后，所述方法进一步包括：

在所述多晶硅栅极远离所述6H-SiC晶片的一侧沉积形成绝缘层，且所述绝缘层在漂移区上的正投影覆盖所述多晶硅栅极在所述漂移区上的正投影。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述6H-SiC晶片的法线方向为表面上外延形成一层所述4H-SiC层；并且，形成的所述沟槽的侧壁的法线方向为6H-SiC晶体的或取向。