[发明专利]一种SiC MOSFET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种SiC MOSFET器件，其特征在于，包括：

衬底(10)，具有第一表面(11)和相对的第二表面(12)；

设于所述衬底(10)第一表面(11)上的外延层，所述外延层包括外延底层(20)、位于所述外延底层(20)上的基层(30)、以及位于所述基层(30)上的源极层(40)，所述外延层开设有沟槽(61)，所述沟槽(61)贯穿所述源极层(40)与所述基层(30)并延伸至所述外延底层(20)，所述沟槽(61)具有位于所述外延底层(20)中的槽底，所述沟槽(61)的上部开口宽度大于其下部槽底的宽度，所述沟槽(61)的两侧斜侧壁与所述第一表面(11)的槽侧夹角介于50°~70°；

所述外延层顺从所述沟槽(61)的槽内形状形成有重定义沟道层,所述重定义沟道层包括位于两侧斜侧壁上部的沟道段(62)、位于其中一侧或两侧斜侧壁下部的沟道长度减缩段(63)、以及位于所述槽底的浮空段(64)；

覆盖所述重定义沟道层的栅介质层(65),包括第一介质层(651)和第二介质层(652)，其中，所述第一介质层(651)设于所述沟槽(61)的槽底，所述第二介质层(652)覆盖所述沟槽(61)的两侧斜侧壁且一体相连在所述第一介质层(651)上，使所述沟槽(61)的槽底上的介质厚度大于两侧斜侧壁的介质厚度；

设于所述沟槽(61)内的栅极(60)，所述栅极(60)的底部受控在所述沟道长度减缩段(63)的高度范围中。

2.如权利要求1所述的SiC MOSFET器件，其特征在于，所述SiC MOSFET器件还包括：

设于所述栅极(60)上的隔离层(70)；

设于所述隔离层(70)和所述外延层上的源极(80)；

设于所述衬底(10)第二表面(12)上的漏极(90)；

所述沟槽(61)的斜侧壁的晶面为(0327)、(0328)、(0329)、(0337)、(0338)或(0339)；

所述栅介质层(65)的第一介质层(651)缺陷密度为1E10~1E11 cm^-3。

3.如权利要求1所述的SiC MOSFET器件，其特征在于，所述沟道长度减缩段(63)的上端延伸到所述基层(30)的高度范围中。

4.如权利要求1所述的SiC MOSFET器件，其特征在于，所述外延层还包括基极结(50)，所述基极结(50)位于所述基层(30)上的所述源极层(40)中，使所述源极层(40)在所述外延层显露表面上为图案化，所述基极结(50)不延伸到所述沟槽(61)的槽开口。

5.如权利要求1所述的SiC MOSFET器件，其特征在于，所述第一介质层(651)的材料选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝和高K材料中的一种或几种；所述第二介质层(652) 的材料选自氧化硅、氧化铝和高K材料中的一种或几种；

所述第一介质层(651)的厚度为600~2000埃，所述第二介质层(652)的厚度为400~1200埃。