一种沟槽型SiC MOSFET元胞结构、制备方法及功能电路.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115911132A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211457913.7(22)申请日2022.11.21(71)申请人重庆云潼科技有限公司地址400000重庆市江北区鱼嘴镇永和路39号6层608室(72)发明人张伟廖光朝(74)专利代理机构四川知研律师事务所51352专利代理师李位全(51)Int.Cl.H01L29/78(2006.01)H01L29/423(2006.01)H01L29/16(2006.01)H01L21/336(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种沟槽型SiCMOSFET元胞结构、制备方法及功能电路(57)摘要本发明公开了一种沟槽型SiCMOSFET元胞结构、制备方法及功能电路，该元胞结构在栅沟槽之间增加一个源沟槽，所述源沟槽的底部形成若干间隔的P岛，所述源沟槽内填充肖特基金属；所述P岛在SiCMOSFET承受反向耐压时，SiCMOSFET的耗尽层扩展，降低栅沟槽底部的电场强度，提升器件的可靠性，且所述源沟槽内的肖特基金属与所述P岛形成欧姆接触，与N‑外延区域的非P岛区形成肖特基接触，使体二极管的阳极同时包含有肖特基和欧姆接触。本发明提供的沟槽型SiCMOSFET元胞结构的体二极管的元胞结构同时包含有肖特基和欧姆接触，降低了正向导通压降，同时，减小了正面注入效率，降低了反向恢复损耗。CN115911132ACN115911132A权利要求书1/1页1.一种沟槽型SiCMOSFET元胞结构，其特征在于，该元胞结构在栅沟槽之间增加一个源沟槽，所述源沟槽的底部形成若干间隔的P岛，所述源沟槽内填充肖特基金属；所述P岛在SiCMOSFET承受反向耐压时，SiCMOSFET的耗尽层扩展，降低栅沟槽底部的电场强度，提升器件的可靠性，且所述源沟槽内的肖特基金属与所述P岛形成欧姆接触，与N‑外延区域的非P岛区形成肖特基接触，使体二极管的阳极同时包含有肖特基和欧姆接触。2.根据权利要求1所述的沟槽型SiCMOSFET元胞结构，其特征在于，所述源沟槽呈倒梯形。3.一种沟槽型SiCMOSFET元胞制备方法，其特征在于，该方法用于制备的沟槽型SiCMOSFET元胞在栅沟槽之间增加一个源沟槽，所述源沟槽的底部形成若干间隔的P岛，所述源沟槽内填充肖特基金属；所述P岛在SiCMOSFET承受反向耐压时，SiCMOSFET的耗尽层扩展，降低栅沟槽底部的电场强度，提升器件的可靠性，且所述源沟槽内的肖特基金属与所述P岛形成欧姆接触，与N‑外延区域的非P岛区形成肖特基接触，使体二极管的阳极同时包含有肖特基和欧姆接触；该制备方法包括以下步骤：步骤一：选取碳化硅衬底，并在所述碳化硅衬底上延伸形成碳化硅N‑外延层；步骤二：在碳化硅N‑外延层栅沟槽和源沟槽所在位置进行沟槽掩膜并对掩膜部分进行光刻后刻蚀，形成栅沟槽和源沟槽；步骤三：通过光刻和高能铝离子注入形成作为体区的P‑区和在源沟槽底部形成P岛；步骤四：通过光刻和高能氮离子注入于所述P‑区上形成N+区，作为源区；步骤五：高温退火，对注入的离子进行激活；步骤六：对所述栅沟槽和所述源沟槽表面进行热生长氧化层，作为栅氧化层；步骤七：淀积掺磷多晶硅作为栅极，并回刻至硅表面；步骤八：去除所述源沟槽内的多晶硅和栅氧化层，并淀积肖特基金属，使所述源沟槽内填满肖特基金属，并进行快速热退火处理，使肖特基金属与所述源沟槽底部的P岛形成良好的欧姆接触，与非P岛区形成肖特基接触；步骤九：形成绝缘介质层，并于所述绝缘介质层上形成接触孔，接触孔内沉淀正面金属层作为源极和栅极连接金属；步骤十：溅射或蒸发背面金属于所述碳化硅衬底背面作为背面漏极金属层，完成制备。4.根据权利要求3所述的沟槽型SiCMOSFET元胞制备方法，其特征在于，所述P岛的掺1718‑3杂浓度为：1×10~1×10cm。5.根据权利要求3所述的沟槽型SiCMOSFET元胞制备方法，其特征在于，注入掺杂浓度1920‑31×10~1×10cm高能氮离子形成N+区。6.根据权利要求3所述的沟槽型SiCMOSFET元胞制备方法，其特征在于，所述栅氧化层形成的厚度为50~150nm。7.根据权利要求3所述的沟槽型SiCMOSFET元胞制备方法，其特征在于，采用LPCVD方1920‑3式淀积成厚度为800nm~1000nm，磷掺杂浓度1×10~1×10cm掺磷多晶硅作为栅极。8.一种功能电路，其特征在于，该电路包括MOS管，所述MOS管的元胞结构为权利要求1‑2所述的沟槽型SiCMOSFET元胞结构。2CN115911132A说明书1/4页一种沟槽型SiCMOSFET元胞结构、制备方法及功能电路技术领域[0001]本发明属于半导体领域，尤其是涉及一种