一种SiCMOSFET器件结构的制作方法

本技术涉及半导体器件领域，特别涉及一种sic mosfet器件结构。

背景技术：

1、第三代半导体材料碳化硅(sic)有着宽禁带、高热导率、高载流子饱和迁移率以及临界击穿电场高等优越性能，使其在高功率、高频率、高电压等领域有着独特优势及广泛前景。目前sic mosfet已在汽车电子、光伏及储能等方面取得了广泛地应用。

2、sic mosfet凭借导通电阻小,元胞密度大的优势,成为sic功率器件的研究热点之一。但是，sic临界击穿场强特别高而且栅氧的质量较差，这就会导致在栅极氧化层拐角处容易集中极大电场，使栅氧化层被击穿，存在严重的可靠性问题。因此本领域亟需一种新的sic mosfet结构，能够有效的保护底部栅极氧化层，提高器件的可靠性。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中栅氧化层拐角处容易集中电场造成栅氧化层被击穿的不足，本实用新型提供一种sic mosfet器件结构，包括：

2、衬底，所述衬底为第一掺杂类型，具有相对的第一表面和第二表面；

3、漂移区，形成于所述衬底的第一表面，所述漂移区为第一掺杂类型；

4、基区，形成于所述漂移区上方，所述基区为第二掺杂类型；

5、源区，形成于所述基区上表面，所述源区为第一掺杂类型；由所述源区上表面至所述漂移区内部开设有一沟槽；

6、沟槽填充物，所述沟槽填充物沉积在所述沟槽底部；所述沟槽填充物掺杂有第二掺杂类型离子；在所述沟槽填充物上方沿所述沟槽内壁设置有栅氧化层，由所述沟槽填充物与所述漂移区的连接处形成有延伸至所述栅氧化层底端拐角处的至少一个离子区，所述离子区包含第二掺杂类型离子；

7、栅极，所述栅极设于所述沟槽内部且通过所述栅氧化层与所述沟槽填充物、漂移区、基区和源区相隔。

8、在一实施例中，还包括：

9、层间电介质层，覆盖于所述基区、源区以及位于所述栅极顶部的栅氧化层的上表面，所述层间电介质层位于所述源区上方的部分开设有接触孔，所述接触孔内形成有接触区；

10、源极，覆盖于所述层间电介质层的上表面，通过所述接触区与所述源区电性连接；

11、漏极，所述漏极设置于所述衬底的第二表面。

12、在一实施例中，所述第一掺杂类型为n型，所述第二掺杂类型为p型；或，所述第一掺杂类型为p型，所述第二掺杂类型为n型。

13、在一实施例中，所述第二掺杂类型离子为硼、铝、镓、铟或铊中的一种。

14、在一实施例中，所述沟槽填充物为多晶硅。

15、在一实施例中，所述离子区由所述沟槽填充物内的第二掺杂类型离子扩散至所述漂移区包裹住所述沟槽底部而形成。

16、在一实施例中，所述沟槽填充物的厚度为0.1μm～0.3μm。

17、在一实施例中，所述沟槽填充物中第二掺杂类型离子的掺杂浓度为1*1018cm-3～1*1021cm-3。

18、在一实施例中，所述沟槽填充物的厚度小于所述沟槽深入所述漂移区部分的槽深。

19、在一实施例中，所述层间电介质层的厚度为0.8μm～1.2μm。

20、基于上述，与现有技术相比，本实用新型提供的sic mosfet器件结构通过在所述沟槽底部填充掺杂有第二掺杂类型离子的沟槽填充物，之后使用一定条件退火激活离子，使得所述第二掺杂类型离子扩散到漂移区之中形成离子区，这样使得沟槽底部被所述第二掺杂类型离子包裹住，减轻了沟槽栅底部的电场集中，有效的保护了底部栅氧，提高了器件的可靠性。

21、本实用新型的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种sic mosfet器件结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述第一掺杂类型为n型，所述第二掺杂类型为p型；或，所述第一掺杂类型为p型，所述第二掺杂类型为n型。

4.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述第二掺杂类型离子为硼、铝、镓、铟或铊中的一种。

5.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述沟槽填充物为多晶硅。

6.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述离子区由所述沟槽填充物内的第二掺杂类型离子扩散至所述漂移区包裹住所述沟槽底部而形成。

7.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述沟槽填充物的厚度为0.1μm～0.3μm。

8.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述沟槽填充物中第二掺杂类型离子的掺杂浓度为1*1018cm-3～1*1021cm-3。

9.根据权利要求1所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述沟槽填充物的厚度小于所述沟槽深入所述漂移区部分的槽深。

10.根据权利要求2所述的sic mosfet器件结构，其特征在于：所述层间电介质层的厚度为0.8μm～1.2μm。

技术总结
本技术涉及半导体器件领域，特别涉及一种SiC MOSFET器件结构，该Si C MOSFET器件结构包括衬底、漂移区、基区、沟槽填充物、栅氧化层和栅极。其中沟槽填充物沉积于由所述源区上表面至所述漂移区内部开设的沟槽底部，所述沟槽填充物掺杂有第二掺杂类型离子；在所述沟槽填充物上方沿所述沟槽内壁设置有栅氧化层，由所述沟槽填充物与所述漂移区的连接处延伸至所述栅氧化层底端拐角处形成至少一个离子区，所述离子区内为第二掺杂类型离子，包裹住所述沟槽底部，减轻了沟槽栅底部的电场集中，有效的保护了底部栅氧，提高了器件的可靠性。

技术研发人员：徐守一,涂国华,蔡铭进
受保护的技术使用者：厦门芯达茂微电子有限公司
技术研发日：20231218
技术公布日：2024/10/21