本技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，特別涉及一種sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、第三代半導(dǎo)體材料碳化硅(sic)有著寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高載流子飽和遷移率以及臨界擊穿電場高等優(yōu)越性能，使其在高功率、高頻率、高電壓等領(lǐng)域有著獨(dú)特優(yōu)勢及廣泛前景。目前sic?mosfet已在汽車電子、光伏及儲(chǔ)能等方面取得了廣泛地應(yīng)用。

2、sic?mosfet憑借導(dǎo)通電阻小,元胞密度大的優(yōu)勢,成為sic功率器件的研究熱點(diǎn)之一。但是，sic臨界擊穿場強(qiáng)特別高而且柵氧的質(zhì)量較差，這就會(huì)導(dǎo)致在柵極氧化層拐角處容易集中極大電場，使柵氧化層被擊穿，存在嚴(yán)重的可靠性問題。因此本領(lǐng)域亟需一種新的sic?mosfet結(jié)構(gòu)，能夠有效的保護(hù)底部柵極氧化層，提高器件的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中柵氧化層拐角處容易集中電場造成柵氧化層被擊穿的不足，本實(shí)用新型提供一種sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，包括：

2、襯底，所述襯底為第一摻雜類型，具有相對的第一表面和第二表面；

3、漂移區(qū)，形成于所述襯底的第一表面，所述漂移區(qū)為第一摻雜類型；

4、基區(qū)，形成于所述漂移區(qū)上方，所述基區(qū)為第二摻雜類型；

5、源區(qū)，形成于所述基區(qū)上表面，所述源區(qū)為第一摻雜類型；由所述源區(qū)上表面至所述漂移區(qū)內(nèi)部開設(shè)有一溝槽；

6、溝槽填充物，所述溝槽填充物沉積在所述溝槽底部；所述溝槽填充物摻雜有第二摻雜類型離子；在所述溝槽填充物上方沿所述溝槽內(nèi)壁設(shè)置有柵氧化層，由所述溝槽填充物與所述漂移區(qū)的連接處形成有延伸至所述柵氧化層底端拐角處的至少一個(gè)離子區(qū)，所述離子區(qū)包含第二摻雜類型離子；

7、柵極，所述柵極設(shè)于所述溝槽內(nèi)部且通過所述柵氧化層與所述溝槽填充物、漂移區(qū)、基區(qū)和源區(qū)相隔。

8、在一實(shí)施例中，還包括：

9、層間電介質(zhì)層，覆蓋于所述基區(qū)、源區(qū)以及位于所述柵極頂部的柵氧化層的上表面，所述層間電介質(zhì)層位于所述源區(qū)上方的部分開設(shè)有接觸孔，所述接觸孔內(nèi)形成有接觸區(qū)；

10、源極，覆蓋于所述層間電介質(zhì)層的上表面，通過所述接觸區(qū)與所述源區(qū)電性連接；

11、漏極，所述漏極設(shè)置于所述襯底的第二表面。

12、在一實(shí)施例中，所述第一摻雜類型為n型，所述第二摻雜類型為p型；或，所述第一摻雜類型為p型，所述第二摻雜類型為n型。

13、在一實(shí)施例中，所述第二摻雜類型離子為硼、鋁、鎵、銦或鉈中的一種。

14、在一實(shí)施例中，所述溝槽填充物為多晶硅。

15、在一實(shí)施例中，所述離子區(qū)由所述溝槽填充物內(nèi)的第二摻雜類型離子擴(kuò)散至所述漂移區(qū)包裹住所述溝槽底部而形成。

16、在一實(shí)施例中，所述溝槽填充物的厚度為0.1μm～0.3μm。

17、在一實(shí)施例中，所述溝槽填充物中第二摻雜類型離子的摻雜濃度為1*1018cm-3～1*1021cm-3。

18、在一實(shí)施例中，所述溝槽填充物的厚度小于所述溝槽深入所述漂移區(qū)部分的槽深。

19、在一實(shí)施例中，所述層間電介質(zhì)層的厚度為0.8μm～1.2μm。

20、基于上述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)通過在所述溝槽底部填充摻雜有第二摻雜類型離子的溝槽填充物，之后使用一定條件退火激活離子，使得所述第二摻雜類型離子擴(kuò)散到漂移區(qū)之中形成離子區(qū)，這樣使得溝槽底部被所述第二摻雜類型離子包裹住，減輕了溝槽柵底部的電場集中，有效的保護(hù)了底部柵氧，提高了器件的可靠性。

21、本實(shí)用新型的其它特征和有益效果將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他有益效果可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一摻雜類型為n型，所述第二摻雜類型為p型；或，所述第一摻雜類型為p型，所述第二摻雜類型為n型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二摻雜類型離子為硼、鋁、鎵、銦或鉈中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述溝槽填充物為多晶硅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述離子區(qū)由所述溝槽填充物內(nèi)的第二摻雜類型離子擴(kuò)散至所述漂移區(qū)包裹住所述溝槽底部而形成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述溝槽填充物的厚度為0.1μm～0.3μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述溝槽填充物中第二摻雜類型離子的摻雜濃度為1*1018cm-3～1*1021cm-3。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述溝槽填充物的厚度小于所述溝槽深入所述漂移區(qū)部分的槽深。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的sic?mosfet器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述層間電介質(zhì)層的厚度為0.8μm～1.2μm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，特別涉及一種SiC?MOSFET器件結(jié)構(gòu)，該Si?C?MOSFET器件結(jié)構(gòu)包括襯底、漂移區(qū)、基區(qū)、溝槽填充物、柵氧化層和柵極。其中溝槽填充物沉積于由所述源區(qū)上表面至所述漂移區(qū)內(nèi)部開設(shè)的溝槽底部，所述溝槽填充物摻雜有第二摻雜類型離子；在所述溝槽填充物上方沿所述溝槽內(nèi)壁設(shè)置有柵氧化層，由所述溝槽填充物與所述漂移區(qū)的連接處延伸至所述柵氧化層底端拐角處形成至少一個(gè)離子區(qū)，所述離子區(qū)內(nèi)為第二摻雜類型離子，包裹住所述溝槽底部，減輕了溝槽柵底部的電場集中，有效的保護(hù)了底部柵氧，提高了器件的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：徐守一,涂國華,蔡銘進(jìn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門芯達(dá)茂微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231218
技術(shù)公布日：2024/10/21