[发明专利]一种逆导SiC MOSFET器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种逆导SiC MOSFET器件及其制造方法，该器件包括n型衬底上依次设置的n型缓冲层、n型漂移区和n型电流扩展层，n型电流扩展层上表面内包裹设置若干p阱区，每个p阱区上表面嵌有n⁺源区，每个n⁺源区内侧设置有p⁺源极接触区，n⁺源区内侧的p⁺源极接触区向内侧延伸至n型电流扩展层中，相邻的p阱区之间的n型电流扩展层的上表面设置有p⁺源极接触区，源电极与n⁺源区上表面和p⁺源极接触区上表面呈欧姆接触性质，源电极与每个p阱区内侧未封闭的n型电流扩展层上表面呈肖特基性质。本发明使得SiC MOSFET器件在反向状态下获得良好的逆向导通性能，以及良好的逆向抗浪涌性能。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，特别是涉及一种逆导SiC MOSFET器件及其制造方法。

背景技术

碳化硅（SiC）材料具有禁带宽度大、热导率高、临界雪崩击穿电场强度高、饱和载流子漂移速度大和热稳定性好等特点，使用SiC材料制造的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）具有阻断电压高、导通电阻低以及开关速度快等优点，因此在中高电压市场领域中，SiC MOSFET已成为硅（Si）IGBT的强劲竞争对手。然而，由于体二极管性能较差，SiCMOSFET存在逆导性能较差的问题，在实际应用中往往需要反并联SiC JBS二极管作为续流二极管使用。这不但增加了SiC MOSFET的使用成本，影响SiC MOSFET快速市场化，还会增加系统体积和降低系统可靠性。

发明内容

发明目的：针对现有技术中SiC MOSFET器件逆向导通性能差的问题，本发明公开了一种逆导SiC MOSFET器件及其制造方法，通过在n⁺源区中心设置肖特基势垒区，在JFET区中央设置p⁺结区，使得SiC MOSFET器件在反向状态下，反向电流经n⁺源区中心的肖特基势垒区流向漏电极，使SiC MOSFET器件获得良好的逆向导通性能，当反向瞬时电压较高时，p⁺结区向电流扩展层注入空穴，反向电流同时经n⁺源区中心的肖特基势垒区与p⁺结区流向漏电极，使SiC MOSFET器件获得良好的逆向抗浪涌性能。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：一种逆导SiC MOSFET器件，包括n型衬底、n型缓冲层、n型漂移区、n型电流扩展层、p阱区、n⁺源区、p⁺源极接触区、p⁺漏极接触区、栅氧化层、多晶硅栅、隔离介质层、源电极和漏电极，其中p⁺源极接触区位于SiC MOSFET器件源极一侧，p⁺漏极接触区位于SiC MOSFET器件漏极一侧；

所述n型衬底上表面上方自下而上依次设置有n型缓冲层、n型漂移区和n型电流扩展层，n型电流扩展层上表面内包裹设置若干p阱区，每个p阱区上表面嵌有n⁺源区，n⁺源区上表面与p阱区上表面、n型电流扩展层上表面齐平，n⁺源区下表面高于p阱区下表面；

p⁺源极接触区包括第一p⁺源极接触区和第二p⁺源极接触区；

每个p阱区上表面的n⁺源区内侧设置有第一p⁺源极接触区，第一p⁺源极接触区上表面和下表面分别与n⁺源区上表面和下表面齐平，第一p⁺源极接触区外侧侧壁与n⁺源区内侧侧壁相接触，第一p⁺源极接触区向内侧延伸至n型电流扩展层中但不封闭n型电流扩展层上表面；