[发明专利]碳化硅MOSFET器件的元胞结构、其制备方法及碳化硅MOSFET器件

权利要求书

1.一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构，其特征在于，包括：

第一导电类型碳化硅衬底；

位于所述衬底上方的第一导电类型漂移层；其中，在元胞结构两侧，于所述漂移层表面向下设置有侧部沟槽，以在所述漂移层表面于所述元胞结构中心位置形成凸台；

设置于所述漂移层内且位于所述侧部沟槽下方的第二导电类型阱区；其中，所述侧部沟槽的底部靠近所述凸台的一侧未被所述阱区完全覆盖；

位于所述阱区表面内的第一导电类型源区；其中，所述阱区表面靠近所述凸台的一侧未被所述源区完全覆盖；

设置于所述漂移层内，且位于所述凸台的顶部和侧壁以及所述侧部沟槽的底部靠近所述凸台的一侧的下方的第二导电类型屏蔽区；其中，所述屏蔽区不与所述阱区接触；

位于所述漂移层上方，且覆盖所述凸台的顶部和侧壁并与所述阱区和所述源区接触的栅极氧化层；

位于所述栅极氧化层上方的栅极。

2.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFET器件的元胞结构，其特征在于，所述侧部沟槽的深度为0.5至1.0um；和/或

所述屏蔽区的离子掺杂浓度大于5E17 cm^-3，所述屏蔽区的深度大于0.2um。

3.根据权利要求1所述的碳化硅MOSFET器件的元胞结构，其特征在于，还包括：

与所述源区并排设置于所述阱区表面内且与所述源区远离所述凸台的一端接触的第二导电类型增强区；

其中，所述增强区的离子掺杂浓度大于所述阱区的离子掺杂浓度。

4.根据权利要求3所述的碳化硅MOSFET器件的元胞结构，其特征在于，还包括：

位于所述源区和所述增强区上方且同时与所述源区和所述增强区形成欧姆接触的源极金属层；

位于所述衬底下方并与所述衬底形成欧姆接触的漏极金属层；

其中，所述栅极通过层间介质层与所述源极金属层隔离。

5.一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构的制备方法，其特征在于，包括：

提供第一导电类型碳化硅衬底；

在所述衬底上方形成第一导电类型漂移层；

在所述漂移层表面于元胞结构的两侧形成侧部沟槽，以在所述漂移层表面于所述元胞结构中心位置形成凸台；

在所述漂移层内于所述侧部沟槽下方形成第二导电类型阱区；其中，所述侧部沟槽的底部靠近所述凸台的一侧未被所述阱区完全覆盖；

在所述阱区表面内形成第一导电类型源区；其中，所述阱区表面靠近所述凸台的一侧未被所述源区完全覆盖；

在所述漂移层内于所述凸台的顶部和侧壁以及所述侧部沟槽的底部靠近所述凸台的一侧的下方，形成第二导电类型屏蔽区；其中，所述屏蔽区不与所述阱区接触；

在所述漂移层上方形成覆盖所述凸台的顶部和侧壁并与所述阱区和所述源区接触的栅极氧化层；

在所述栅极氧化层上方形成栅极。

6.根据权利要求5所述的碳化硅MOSFET器件的元胞结构的制备方法，其特征在于，在所述漂移层内于所述凸台的顶部和侧壁以及所述侧部沟槽的底部靠近所述凸台的一侧的下方，形成第二导电类型屏蔽区，包括以下步骤：

在所述侧部沟槽底部形成覆盖所述阱区的掩膜层；

通过旋转注入的方式，注入第二导电类型的高能离子到所述漂移层内，以在所述凸台的顶部和侧壁以及未被所述掩膜层遮盖的所述侧部沟槽的底部靠近所述凸台的一侧的下方，形成第二导电类型屏蔽区；

去除所述掩膜层。

7.根据权利要求6所述的碳化硅MOSFET器件的元胞结构的制备方法，其特征在于，所述旋转注入的注入倾角为30°至60°。

8.根据权利要求5所述的碳化硅MOSFET器件的元胞结构的制备方法，其特征在于，在所述漂移层上方形成覆盖所述凸台的顶部和侧壁并与所述阱区和所述源区接触的栅极氧化层，包括以下步骤：

对所述漂移层表面进行牺牲氧化处理；

在所述漂移层上方形成覆盖所述凸台的顶部和侧壁并与所述阱区和所述源区接触的栅极氧化层。