[发明专利]双沟槽型MOSFET器件及其制造方法

说明书

本申请公开了一种双沟槽型MOSFET器件及其制造方法，涉及半导体器件技术领域。该器件包括：第一掺杂类型的衬底，衬底的第一表面上设置有第一掺杂类型的外延层；设置在外延层内的第二掺杂类型的基区；设置在外延层内的二掺杂类型的第一掺杂区；设置在外延层内，且与第一掺杂区接触设置的源极沟槽结构；设置在外延层内，且与源极沟槽结构间隔设置的栅极沟槽结构；栅极沟槽结构，包括：设置在外延层内的第一栅极沟槽结构，第一栅极沟槽结构的第一栅极接地；设置在外延层内的第二栅极沟槽结构，第二栅极沟槽结构与第一栅极沟槽结构接触设置。根据本申请实施例，能够提高栅极沟槽结构角部处的氧化层的可靠性，进而提高器件的可靠性。

技术领域

本申请属于半导体器件技术领域，尤其涉及一种双沟槽型MOSFET器件及其制造方法。

背景技术

碳化硅（SiC）功率金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，MOSFET）以击穿电压高、开关速度快、热导率高、低导通电阻、低开关损耗和低驱动功率等特点，成为发展最成熟且最具有应用前景的SiC功率器件。

MOSFET器件可包括平面栅MOSFET器件和沟槽型MOSFET器件。相对于平面栅MOSFET器件，沟槽型MOSFET器件消除了结型场效应管（PN Junction Field Effect Transistor，JFET）电阻，具有更高的导通电阻和更高的功率密度。

相关技术中，沟槽型MOSFET器件的栅极沟槽结构角部处的氧化层电场集中，极易承受巨大的电场强度，导致栅极沟槽结构角部处的氧化层可靠性低，进而影响器件的可靠性。

发明内容

本申请实施例提供一种双沟槽型MOSFET器件及其制造方法，能够提高栅极沟槽结构角部处的氧化层的可靠性，进而提高器件的可靠性。

第一方面，本申请实施例提供一种双沟槽型MOSFET器件，包括：

第一掺杂类型的衬底，衬底包括第一表面，第一表面上设置有第一掺杂类型的外延层；

设置在外延层内的第二掺杂类型的基区；

设置在外延层内的所述第二掺杂类型的第一掺杂区；

设置在外延层内，且与第一掺杂区接触设置的源极沟槽结构，第一掺杂区围绕所述源极沟槽结构设置；设置在外延层内，且与源极沟槽结构间隔设置的栅极沟槽结构；

其中，栅极沟槽结构，包括：

设置在外延层内的第一栅极沟槽结构，第一栅极沟槽结构的第一栅极接地；

设置在外延层内的第二栅极沟槽结构，第二栅极沟槽结构与第一栅极沟槽结构接触设置；

第一掺杂类型与第二掺杂类型相反。

在一些可选的实施方式中，源极沟槽结构，包括：

设置在第一掺杂区内的源极氧化层；

设置在源极氧化层内的源极。

在一些可选的实施方式中，在垂直于衬底的方向上，第一掺杂区的截面形状、源极氧化层的截面形状与源极的截面形状均为四边形。

在一些可选的实施方式中，在垂直于衬底的方向上，第一掺杂区的截面形状、源极氧化层的截面形状与源极的截面形状均为倒阶梯形。

在一些可选的实施方式中，在垂直于衬底的方向上，第一掺杂区的截面形状、源极氧化层的截面形状与源极的截面形状均为倒凸形。

在一些可选的实施方式中，在垂直于衬底的方向上，第一掺杂区与衬底之间的距离小于源极氧化层与衬底之间的距离，源极氧化层与衬底之间的距离小于源极与衬底之间的距离。

在一些可选的实施方式中，双沟槽型MOSFET器件还包括：

设置在第一栅极沟槽结构周侧的第二掺杂类型的第二掺杂区。