[发明专利]一种非对称沟槽栅SiC IGBT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，包括：

集电极；

P型集电层，所述P型集电层设置在所述集电极的上表面；

N型漂移层，所述N型漂移层设置在所述P型集电层的上表面，所述N型漂移层上表面的表层设有彼此分离的第一P阱区和第二P阱区，所述第二P阱区上表面的浅表层设有P型倒掺杂接触区和N型重掺杂源区，所述P型倒掺杂接触区和所述N型重掺杂源区彼此接触；

沟槽栅单元，所述沟槽栅单元设置在所述第一P阱区和所述第二P阱区之间并且与它们接触，所述沟槽栅单元与所述N型重掺杂源区接触；

发射极，所述发射极覆盖所述N型重掺杂源区的上表面，与所述N型重掺杂源区形成欧姆接触；以及

金属层，所述金属层覆盖所述第一P阱区与P型倒掺杂接触区的上表面，并且覆盖靠近所述第一P阱区的层间介质层的部分上表面，其中所述金属层与所述第一P阱区、P型倒掺杂接触区形成肖特基接触。

2.根据权利要求1所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，第一P阱区和第二P阱区的掺杂浓度相同，掺杂离子均优选为Al离子。

3.根据权利要求1所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述肖特基接触的势垒高度为1.4-1.8eV。

4.根据权利要求1所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述N型漂移层设有N型电流扩展区，所述N型电流扩展区设置在所述第一P阱区和第二P阱区的下表面。

5.根据权利要求4所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述N型电流扩展区的上表面设有台阶状结构，所述台阶状结构包括第一侧面、第一上表面、第二侧面和第二上表面，所述沟槽栅单元覆盖所述第一上表面和第二侧面，所述第二上表面与所述第二P阱区接触，所述第一侧面设置在所述沟槽栅单元的下方居中位置处。

6.根据权利要求5所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述台阶状结构的最大宽度为小于或等于1.6μm。

7.根据权利要求6所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述台阶状结构的最大宽度范围为1.4-1.6μm。

8.根据权利要求1所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述第一P阱区的最大深度范围为3-5μm，最大宽度范围为2-5μm。

9.根据权利要求1所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述沟槽栅单元包括：栅极；栅介质层，覆盖所述栅极的侧壁和下表面；以及层间介质层，覆盖所述栅极的上表面。

10.根据权利要求1 2所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，所述栅介质层的厚度为50～60nm。

11.根据权利要求1所述的非对称沟槽栅SiC IGBT器件，其特征在于，

所述P型集电层的掺杂浓度为1×10¹⁹-5×10¹⁹cm^-3；

所述N型漂移层的掺杂浓度为2×10¹⁴-1×10¹⁵cm^-3；

所述N型电流扩展区的掺杂浓度为6×10¹⁵-1.7×10¹⁶cm^-3。