[发明专利]一种碳化硅单侧深L形基区结构的MOSFET器件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种碳化硅单侧深L形基区结构的MOSFET器件及其制备方法，该MOSFET器件包括：栅介质层；基区，包括第一基区和第二基区，分别位于栅介质层的两侧；电流扩散层，位于栅介质层和第二基区之间；漂移层，位于基区和电流扩散层的下表面；衬底层，位于漂移层的下表面；漏极，位于衬底层的下表面；多晶硅层，位于栅介质层的内表面；栅极，位于多晶硅层的上表面；第一源区，位于基区的预设区域的上表面；第二源区，位于基区的其余区域的上表面；源极，位于第一源区和第二源区的上表面。本发明的这种MOSFET器件，通过改变单侧P型基区的结构，在不增大器件元胞面积的情况下，降低了槽栅拐角的电场聚集，提高了器件的击穿电压。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种碳化硅单侧深L形基区结构的MOSFET器件及其制备方法。

背景技术

宽带隙半导体材料碳化硅具有较大的禁带宽度，较高的临界击穿电场，高热导率和高电子饱和漂移速度等优良物理和化学特性，适合制作高温，高压，大功率，抗辐照的半导体器件。在功率电子领域中，功率MOSFET器件已被广泛应用，它具有栅极驱动简单，开关时间短等特点。

在传统的槽栅结构MOSFET中，栅介质层拐角处电场集中导致栅介质层击穿，使得器件在低于额定击穿电压下发生击穿，严重影响到器件的正向阻断特性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种碳化硅单侧深L形基区结构的MOSFET器件及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的一个实施例提供了一种碳化硅单侧深L形基区结构的MOSFET器件，包括：

栅介质层；

基区，包括第一基区和第二基区，分别位于所述栅介质层的两侧；

电流扩散层，位于所述栅介质层和所述第二基区之间；

漂移层，位于所述基区和所述电流扩散层的下表面；

衬底层，位于所述漂移层的下表面；

漏极，位于所述衬底层的下表面；

多晶硅层，位于所述栅介质层的内表面；

栅极，位于所述多晶硅层的上表面。

第一源区，位于所述基区的预设区域的上表面；

第二源区，位于所述基区的其余区域的上表面；

源极，位于所述第一源区和所述第二源区的上表面。

在本发明的一个实施例中，所述衬底层为N型掺杂的SiC衬底。

在本发明的一个实施例中，所述漂移层的厚度为8～10μm。

在本发明的一个实施例中，所述第二基区为截面为L形的P型基区。

在本发明的一个实施例中，所述第一基区和所述第二基区的掺杂元素均为B元素或Al元素。

在本发明的一个实施例中，所述B元素或者所述Al元素的掺杂浓度均为1×10¹⁷～3×10¹⁷/cm³。

在本发明的一个实施例中，所述第一源区的掺杂元素为B元素或者Al元素。

在本发明的一个实施例中，所述第二源区的掺杂元素为P元素或者N元素。

在本发明的一个实施例中，所述源极和所述漏极的材料均为Ni/Ti/Ni/Ag叠层金属材料；所述栅极的材料为Al。

本发明的另一个实施例提出了一种碳化硅单侧深L形基区结构的MOSFET器件的制备方法，包括：