[发明专利]一种基于外延沟道的MOSFET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于外延沟道的MOSFET器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取N型衬底层(1)；

在所述N型衬底层(1)上形成N型外延层(2)；

在所述N型外延层(2)的两端的内表面形成两个P阱注入区(3)；

在所述P阱注入区(3)的内表面形成N+注入区(4)和P+注入区(5)，两个所述N+注入区(4)位于两个所述P+注入区(5)之间；

在部分所述N型外延层(2)、部分所述P阱注入区(3)和部分所述N+注入区(5)上形成外延沟道层(6)；

热氧化所述外延沟道层(6)和所述N型外延层(2)形成第一栅氧化层(7)、位于所述第一栅氧化层(7)和所述N型外延层(2)上的第二栅氧化层(8)；

在所述P+注入区(5)和部分所述N+注入区(4)上形成源极(9)；

在所述N型衬底层(1)的下表面形成漏极(10)；

在所述第二栅氧化层(8)上形成栅极(11)。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述N型衬底层(1)为N型4H-SiC衬底层，所述N型外延层(2)为N型4H-SiC外延层。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述N型外延层(2)的两端的内表面形成两个P阱注入区(3)，包括：

利用离子注入方法在所述N型外延层(2)的两端的内表面注入Al离子形成两个P阱注入区(3)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述P阱注入区(3)的内表面形成N+注入区(4)和P+注入区(5)，包括：

利用离子注入方法在所述P阱注入区(3)的内表面注入N离子形成N+注入区(4)；

利用离子注入方法在所述P阱注入区(3)的内表面注入Al离子形成所述P+注入区(5)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在部分所述N型外延层(2)、部分所述P阱注入区(3)和部分所述N+注入区(5)上形成外延沟道层(6)，包括：

采用MBE或CVD方法在部分所述N型外延层(2)、部分所述P阱注入区(3)和部分所述N+注入区(5)上生长沟道层材料，以形成外延沟道层(6)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述外延沟道层(6)的材料为Si。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述外延沟道层(6)的厚度范围为5～10nm。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一栅氧化层(7)和所述第二栅氧化层(8)的材料均为SiO₂。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述N型衬底层(1)的下表面形成漏极(10)之后，还包括：

对所形成的N型衬底层(1)、所述N型外延层(2)、所述P阱注入区(3)、所述N+注入区(4)、所述P+注入区(5)、所述第一栅氧化层(7)、所述第二栅氧化层(8)、所述源极(9)和所述漏极(10)进行快速热退火处理。

10.一种基于外延沟道的MOSFET器件，其特征在于，所述基于外延沟道的MOSFET器件由权利要求1～9任一项所述的制备方法制备形成，所述MOSFET器件包括：

N型衬底层(1)；

N型外延层(2)，位于所述N型衬底层(1)之上；

两个P阱注入区(3)，分别位于所述N型外延层(2)的两端内；

两个N+注入区(4)，分别位于两个所述P阱注入区(3)内；

两个P+注入区(5)，分别位于两个所述P阱注入区(3)内，且两个所述N+注入区(4)位于两个所述P+注入区(5)之间；

两个第一栅氧化层(7)，分别位于部分所述N型外延层(2)、部分所述P阱注入区(3)和部分所述N+注入区(5)之上；

第二栅氧化层(8)，位于所述第一栅氧化层(7)和所述N型外延层(2)之上；

两个源极(9)，分别位于处于两端的所述P+注入区(5)和部分所述N+注入区(4)之上；

漏极(10)，位于所述N型衬底层(1)的下表面；

栅极(11)，位于所述第二栅氧化层(8)之上。