[发明专利]沟槽型碳化硅晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽型碳化硅晶体管，其特征在于，包括：

第一掺杂类型的碳化硅衬底，所述碳化硅衬底包括第一表面，所述第一表面上设置有所述第一掺杂类型的外延层；

设置在所述外延层内的第二掺杂类型的阱区；

设置在所述阱区内的栅极沟槽结构，所述栅极沟槽结构包括覆盖于所述栅极沟槽结构的表面的栅极氧化层，以及位于所述栅极沟槽结构的底部的栅极氧化层之上的栅极和PN结结构，所述栅极和所述PN结结构之间相互绝缘；

设置在所述栅极沟槽结构的一侧，且与所述栅极沟槽结构接触的所述第一掺杂类型的第一掺杂区；

设置在所述栅极沟槽结构的另一侧，且与所述栅极沟槽结构间隔的所述第二掺杂类型的第二掺杂区；

所述第一掺杂类型与所述第二掺杂类型相反。

2.根据权利要求1所述的沟槽型碳化硅晶体管，其特征在于，所述栅极在平行于所述碳化硅衬底方向上的长度与所述PN结结构在平行于所述碳化硅衬底方向上的长度相等，且所述栅极在垂直于所述碳化硅衬底方向上的长度与所述PN结结构在垂直于所述碳化硅衬底方向上的长度相等。

3.根据权利要求1所述的沟槽型碳化硅晶体管，其特征在于，所述PN结结构包括：

设置在所述栅极沟槽结构的底部的栅极氧化层之上的第一结构和第二结构，所述第一结构和所述第二结构之间的接触面平行于所述第一表面；

所述第一结构的掺杂类型与所述第二结构的掺杂类型相反。

4.根据权利要求1所述的沟槽型碳化硅晶体管，其特征在于，所述PN结结构包括：

设置在所述栅极沟槽结构的底部的栅极氧化层之上的第一结构和第二结构，所述第一结构和所述第二结构之间的接触面垂直于所述第一表面；

所述第一结构的掺杂类型与所述第二结构的掺杂类型相反。

5.根据权利要求3或4所述的沟槽型碳化硅晶体管，其特征在于，所述第一结构在平行于所述碳化硅衬底方向上的长度与所述第二结构在平行于所述碳化硅衬底方向上的长度相等，且所述第一结构在垂直于所述碳化硅衬底方向上的长度与所述第二结构在垂直于所述碳化硅衬底方向上的长度相等。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的沟槽型碳化硅晶体管，其特征在于，所述阱区在垂直于所述碳化硅衬底方向上的投影与所述栅极在垂直于所述碳化硅衬底方向上的投影不交叠。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的沟槽型碳化硅晶体管，其特征在于，所述碳化硅衬底还包括与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面设置有漏极结构。

8.一种沟槽型碳化硅晶体管制造方法，其特征在于，包括：

提供第一掺杂类型的碳化硅衬底，所述碳化硅衬底包括第一表面，所述第一表面上设置有所述第一掺杂类型的外延层；

在所述外延层远离所述第一表面的表面上形成第二掺杂类型的阱区；

在所述外延层远离所述第一表面的表面形成埋置在所述阱区内部的所述第一掺杂类型的第一掺杂区和所述第二掺杂类型的第二掺杂区；

在外延层形成沟槽结构；

在所述沟槽结构的表面形成栅极氧化层；

在所述沟槽结构的底部的栅极氧化层上形成栅极和PN结结构，所述栅极和所述PN结结构相互绝缘。

9.根据如权利要求8所述的沟槽型碳化硅晶体管制造方法，其特征在于，所述在所述沟槽结构的底部的栅极氧化层上形成栅极和PN结结构，包括：

在所述沟槽结构的底部的栅极氧化层之上形成栅极和第三结构；

在所述第三结构内形成第一结构和第二结构，所述第一结构和所述第二结构之间的接触面平行于所述第一表面；

所述第一结构的掺杂类型与所述第二结构的掺杂类型相反，所述第三结构的掺杂类型与所述第一结构的掺杂类型或所述第二结构的掺杂类型相同。

10.根据如权利要求8所述的沟槽型碳化硅晶体管制造方法，其特征在于，所述在所述沟槽结构的底部的栅极氧化层上形成栅极和PN结结构，包括：

在所述沟槽结构的底部的栅极氧化层之上形成栅极和第三结构；

在所述第三结构内形成第一结构和第二结构，所述第一结构和所述第二结构之间的接触面垂直于所述第一表面；

所述第一结构的掺杂类型与所述第二结构的掺杂类型相反，所述第三结构的掺杂类型与所述第一结构的掺杂类型或所述第二结构的掺杂类型相同。