申请/专利权人：南京第三代半导体技术创新中心有限公司;南京第三代半导体技术创新中心;中国电子科技集团公司第五十五研究所

申请日：2023-10-26

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117276347B

主分类号：H01L29/78

分类号：H01L29/78;H01L21/336;H01L29/423;H01L29/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.01.09#实质审查的生效;2023.12.22#公开

摘要：本发明公开一种高可靠性双沟槽碳化硅MOSFET器件及制造方法，该碳化硅MOSFET器件包括第一、第二沟槽，第一导电类型衬底、外延层、源区和电流扩展区，第二导电类型阱区、屏蔽区。于第一、第二沟槽中形成栅介质、栅极电极，于第一、第二沟槽之间形成第二导电类型第一屏蔽区，于第一、第二沟槽两侧形成第二导电类型第二屏蔽区。本发明通过第二导电类型屏蔽区位置、深度和浓度的设计，在不增加工艺复杂性的同时，实现了第二导电类型屏蔽区与源极的短接，有效保护了栅介质，大幅提升了器件可靠性。第二导电类型屏蔽区与第一导电类型电流扩展区形成了半超结结构，有效提升了器件的电流密度。本发明同时公开了所述器件结构的制造方法。

主权项：1.一种高可靠性双沟槽碳化硅MOSFET器件，其特征在于，包括，漏极电极；第一导电类型衬底，位于所述漏极电极之上；第一导电类型外延层，位于所述第一导电类型衬底之上；第一导电类型电流扩展区，位于所述第一导电类型外延层之中，包括第一导电类型第一电流扩展区和第一导电类型第二电流扩展区；第一沟槽，位于所述第一导电类型第一电流扩展区之中及之上；第二沟槽，位于所述第一导电类型第二电流扩展区之中及之上；第二导电类型阱区，位于所述第一导电类型外延层之中，第一导电类型第一电流扩展区、第一导电类型第二电流扩展区之上；第一导电类型源区，位于所述第二导电类型阱区之中，且第一沟槽、第二沟槽之间的第二导电类型阱区中不存在第一导电类型源区；第二导电类型屏蔽区，包括第二导电类型第一屏蔽区和第二导电类型第二屏蔽区；第二导电类型第一屏蔽区位于所述第一沟槽和第二沟槽之间；第二导电类型第二屏蔽区远离所述第一沟槽和第二沟槽，且与第一导电类型第一电流扩展区邻接或与第一导电类型第二电流扩展区邻接；所述第二导电类型第一屏蔽区、第二导电类型第二屏蔽区的底面与第一导电类型第一电流扩展区、第一导电类型第二电流扩展区的底面齐平，第二导电类型屏蔽区与第一导电类型电流扩展区形成半超结结构；栅介质层，包括第一栅介质层和第二栅介质层，分别位于第一沟槽和第二沟槽之中；栅极电极，包括第一栅极电极和第二栅极电极，分别位于第一栅介质层和第二栅介质层之中；隔离介质层，包括第一隔离介质层和第二隔离介质层，分别位于第一栅极电极和第二栅极电极之上，完全覆盖第一栅极电极和第二栅极电极；源极电极，位于所述第一、第二隔离介质层的两侧、之间及之上。

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权利要求：

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