[发明专利]集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件及制造方法

权利要求书

1.一种集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于包括：

N+衬底(11)、位于衬底(11)上方的N型漂移区(10)、位于N型漂移区(10)上方右侧的第一P-well区(5)、位于第一P-well区(5)左侧的横向N+源区(3)、位于横向N+源区(3)下方的P-base区(4)、位于横向N+源区(3)和P-base区(4)左侧的第二P-well区(51)、位于第一P-well区(5)内部的纵向倒L型N+源区(8)，横向N+源区(3)和纵向倒L型N+源区(8)之间设有槽栅(6)，槽栅(6)的两侧和底部设有栅介质(7)，纵向倒L型N+源区(8)包括竖直段和水平段，竖直段位于槽栅(6)右侧且和槽栅(6)右侧的栅介质(7)接触，水平段位于部分槽栅(6)下方且和槽栅(6)下方的栅介质(7)接触，槽栅(6)下方的栅介质(7)与第一P-well区(5)之间设有N型沟道层(9)，且N型沟道层(9)和第一P-well区(5)接触，槽栅(6)上方为栅极金属(2)，源极金属(1)位于横向N+源区(3)、第一P-well区(5)、第二P-well区(51)、纵向倒L型N+源区(8)上方，且源极金属(1)同时与横向N+源区(3)、第一P-well区(5)、第二P-well区(51)、纵向倒L型N+源区(8)都形成欧姆接触，漏极金属(12)位于N+衬底(11)下方且与N+衬底(11)形成欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述P-well区(5)、第二P-well区(51)、纵向倒L型N+源区(8)、N型沟道层(9)均在刻蚀槽栅之后，在槽底和侧壁离子注入形成。

3.根据权利要求1所述的集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于：横向N+源区(3)、纵向倒L型N+源区(8)、第一P-well区(5)、第二P-well区(51)、P-base区(4)、N型沟道层(9)、N漂移区(10)、N+衬底(11)所用材料均为碳化硅。

4.根据权利要求1所述的集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述器件第一P-well区(5)、第二P-well区(51)、纵向倒L型N+源区(8)在沟槽侧壁进行离子注入形成，N型沟道层(9)在槽底进行离子注入形成。

5.一种集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于包括：

N+衬底(11)、位于衬底(11)上方的N型漂移区(10)、位于N型漂移区(10)上方左侧的第一P-well区(5)、位于第一P-well区(5)右侧的横向N+源区(3)、位于横向N+源区(3)下方的P-base区(4)、位于横向N+源区(3)和P-base区(4)右侧的第二P-well区(51)，位于第一P-well区(5)内部的纵向L型N+源区(81)，横向N+源区(3)和纵向L型N+源区(81)之间设有槽栅(6)，槽栅(6)的两侧和底部设有栅介质(7)，纵向L型N+源区(81)包括竖直段和水平段，竖直段位于槽栅(6)左侧且和槽栅(6)左侧的栅介质(7)接触，水平段位于部分槽栅(6)下方且和槽栅(6)下方的栅介质(7)接触，槽栅(6)下方的栅介质(7)与第一P-well区(5)之间设有N型沟道层(9)，且N型沟道层(9)和第一P-well区(5)接触，槽栅(6)上方为栅极金属(2)，源极金属(1)位于横向N+源区(3)、第一P-well区(5)、第二P-well区(51)、纵向L型N+源区(81)上方，且源极金属(1)同时与横向N+源区(3)、第一P-well区(5)、第二P-well区(51)、纵向L型N+源区(81)都形成欧姆接触，漏极金属(12)位于N+衬底(11)下方且与N+衬底(11)形成欧姆接触。

6.根据权利要求1或5所述的集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述栅介质(7)为SiO₂。

7.根据权利要求1或5所述的集成二极管的沟槽栅碳化硅MOSFET器件，其特征在于：所述器件中各掺杂类型相应变为相反的掺杂，即P型掺杂变为N型掺杂的同时N型掺杂变为P型掺杂。