[发明专利]新型SiC MOSFET功率器件

说明书

本发明提供了一种新型SiC MOSFET功率器件，包括：衬底；漏极金属层，漏极金属层设置于衬底下；漂移区，漂移区设置于衬底上；源区，源区设置于漂移区上；阱区，阱区设置于源区上；沟道区，沟道区设置于源区上；沟槽，沟槽平行于沟道区中沟道电流方向设置，并且沟槽穿过沟道区并到达阱区；栅极金属层，栅极金属层设置于沟槽上；源极金属层，源极金属层设置于栅极栅极金属层上。本发明能够增加沟槽侧壁的沟道宽度，并且由于碳化硅不同面具有不同的电子迁移率，因此可以选择相对高电子迁移率的侧面，从而能够保证沟槽侧壁的反型层电子迁移率高于器件表面的反型层电子迁移率，以有效降低器件的沟道电阻。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种新型SiC MOSFET功率器件。

背景技术

目前，SiC功率MOSFET器件类型主要有平面MOSFET和沟槽MOSFET，但是，平面MOSFET的热生长氧化层与SiC表面的低表面质量使得反型层迁移率只有体内的5％-10％，使器件沟道电阻很高，此外，沟槽MOSFET也具有相似的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种新型SiC MOSFET功率器件，能够增加沟槽侧壁的沟道宽度，并且由于碳化硅不同面具有不同的电子迁移率，因此可以选择相对高电子迁移率的侧面，从而能够保证沟槽侧壁的反型层电子迁移率高于器件表面的反型层电子迁移率，以有效降低器件的沟道电阻。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种新型SiC MOSFET功率器件，包括：衬底；漏极金属层，所述漏极金属层设置于所述衬底下；漂移区，所述漂移区设置于所述衬底上；源区，所述源区设置于所述漂移区上；阱区，所述阱区设置于所述源区上；沟道区，所述沟道区设置于所述源区上；沟槽，所述沟槽平行于所述沟道区中沟道电流方向设置，并且所述沟槽穿过所述沟道区并到达所述阱区；栅极金属层，所述栅极金属层设置于所述沟槽上；源极金属层，所述源极金属层设置于所述栅极栅极金属层上。

根据本发明实施例提出的新型SiC MOSFET功率器件，通过设置衬底，并在衬底下溅射形成漏极金属层，以及在衬底上外延形成漂移区和沟道区，并通过注入形成源区和阱区，并设置平行于沟道区中沟道电流方向的沟槽，并且沟槽穿过沟道区并到达阱区，还设有栅极金属层和源极金属层，由此，能够增加沟槽侧壁的沟道宽度，并且由于碳化硅不同面具有不同的电子迁移率，因此可以选择相对高电子迁移率的侧面，从而能够保证沟槽侧壁的反型层电子迁移率高于器件表面的反型层电子迁移率，以有效降低器件的沟道电阻。

另外，根据本发明上述实施例提出的新型SiC MOSFET功率器件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述源区包括第一源区和第二源区；所述阱区和所述沟道区的深度与所述沟槽的深度相同，并且在所述沟槽底部还设有第三源区。

根据本发明的一个实施例，所述第三源区的深度与所述第二源区的深度相同。

根据本发明的一个实施例，所述源区包括第一源区和第二源区；所述阱区和所述沟道区的深度大于所述沟槽的深度，并且所述第二源区的深度大于所述沟道区和所述阱区的深度。

根据本发明的一个实施例，所述沟槽底部设有浮空区，在所述浮空区周边还设有掺杂物质以形成掺杂区。

附图说明

图1为本发明实施例的新型SiC MOSFET功率器件的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的新型SiC MOSFET功率器件的俯视图；

图3为本发明一个实施例的新型SiC MOSFET功率器件的A2A2’的截面示意图；

图4为本发明一个实施例的新型SiC MOSFET功率器件的B1B1’的截面示意图；