[发明专利]一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件及其制备方法

权利要求书

1.一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，包括：

N型衬底层；

N型掺杂漂移层，位于所述N型衬底层的上表面；

鳍型硅墙，鳍型硅墙设有两个，两个鳍型硅墙间隔且平行成型在所述漂移层的上表面，两个鳍型硅墙关于所述器件的中线对称，鳍型硅墙包括N型掺杂缓冲层、P阱层、N+区域和P+区域，N型掺杂缓冲层位于N型掺杂漂移层的上表面，P阱层位于所述N型掺杂缓冲层的上表面，P阱层的上表面设有源区，源区包括两个N+区域和一个P+区域，P+区域设置在两个N+区域之间；

P型屏蔽区，P型屏蔽区设有至少两个，P型屏蔽区关于所述器件的中线对称，位于N型掺杂漂移层上部的部分区，其中一个P型屏蔽区位于一个鳍型硅墙远离另个一鳍型硅墙一侧的底部；

栅氧化层，位于P型屏蔽区的上表面、两个鳍型硅墙的侧表面以及两个鳍型硅墙之间N型掺杂缓冲层的上表面；

多晶硅栅层，位于栅氧化层的内表面，两个鳍型硅墙之间的多晶硅栅层的上表面与所述源区的上表面齐平；

第一导电材料，位于N型衬底层的下表面，形成漏极；

第二导电材料，位于两个鳍型硅墙之间多晶硅栅层的上表面，形成栅极；

第三导电材料，位于源区的上表面，形成源极。

2.如权利要求1所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，两个鳍型硅墙之间的多晶硅栅层下表面比所述P阱层的下表面更接近于所述N型衬底层。

3.如权利要求1所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，还包括第四导电材料，位于N型掺杂漂移层上部未设置P型屏蔽区的上表面，所述P型屏蔽区与所述源极相短接。

4.如权利要求1所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，位于一个鳍型硅墙远离另个一鳍型硅墙一侧的多晶硅栅层形成侧墙，所述侧墙设置在P型屏蔽区上方栅氧化层的部分区域上，所述侧墙距离所述N型衬底层的最远端与所述源区的上表面齐平。

5.如权利要求4所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，沿着远离N型衬底层的方向，形成侧墙的所述多晶硅栅层的横截面逐渐减小。

6.如权利要求5所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，沿着远离N型衬底层的方向，形成侧墙的所述多晶硅栅层的横截面的斜率逐渐减小。

7.如权利要求1所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，所述漂移层的厚度为6μm。

8.如权利要求1所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，所述P型屏蔽区的掺杂元素为B元素或Al元素，P型屏蔽区的掺杂浓度高于P阱层的掺杂浓度。

9.如权利要求8所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件，其特征在于，所述P型屏蔽区的掺杂浓度为1e17，厚度为0.2um。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种四通道鳍型的垂直碳化硅器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、在N型衬底层的上表面生长N型掺杂漂移层，随后，在N型掺杂漂移层上表面相应区域进行P+的注入形成P型屏蔽区；

S2、在N型掺杂漂移层上表面继续生长形成N型掺杂缓冲层，在N型掺杂缓冲层上表面生长形成P阱层，在P阱层上表面注入N+和P+，形成源区；

S3、刻蚀形成两个鳍型硅墙，具体刻蚀两个鳍型硅墙之间的沟槽一和鳍型硅墙外侧部的沟槽二，形成两个间隔且平行的鳍型硅墙；

S4、在P型屏蔽区的上表面、N型掺杂漂移层、两个鳍型硅墙的侧表面以及两个鳍型硅墙之间N型掺杂缓冲层的上表面进行栅氧的填充形成栅氧化层；在栅氧化层和源区的上表面填充多晶硅；

S5、刻蚀多晶硅，保留位于栅氧化层内表面的多晶硅，形成多晶硅栅层；

S6、沉积导电材料，在N型衬底层的下表面沉积第一导电材料形成漏极，在两个鳍型硅墙之间多晶硅栅层的上表面沉积第二导电材料形成栅极；在源区的上表面沉积第三导电材料形成源极。