【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种碳化硅mosfet器件及制备方法。
技术介绍
1、相比于传统si材料，sic材料由于具备禁带宽度大、临界击穿场强高、本征载流子浓度小、电子饱和速度快、热导率高等优势，使得用sic材料制备的功率器件性能更为突出，例如sic mosfet。在实际的器件对比中，sic mosfet除了拥有si mosfet的优异开关特性之外，还同时具有siigbt的大电压、低导通损耗优势，因此在静态和动态使用场景下性能都十分良好，尤其在新能源汽车领域中非常受到青睐。
2、尽管sic mosfet的性能十分优异，但是器件在长期使用过程中仍是具有明显缺点，例如在sic mosfet的续流过程中，器件内部的寄生pn结体二极管作为泄流路径开始工作时，内部p区的空穴会容易进入到drift层中，使得p区空穴与drift层电子发生复合从而激发drift层中的缺陷发生蔓延，当蔓延到一定程度时将使器件的部分区域无法使用，也就会恶化器件性能，这一现象被称为双极退化效应。因此如何避免sicmosfet器件发生双极退化效应，对器件的长期稳定使用具有很大好处。
技术实现思路
1、本专利技术针对以上问题，提供了一种避免空穴与drift层电子发生复合，降低了双极退化效应的发生，同时降低器件电阻从而提高器件性能和反向耐压能力的一种碳化硅mosfet器件及制备方法。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种碳化硅mosfet器件制备方法，包括如下步骤：
4、
5、s200，在n+区的顶面通过离子注入形成p+区；
6、s300，在n+区和p+区的顶面通过外延沉积形成csl层；
7、s400，在csl层的顶面通过离子注入依次形成p-body区、np区和pp区；
8、s500，在csl层、p-body区和np区的顶面通过高温干氧氧化方式直接生长形成栅氧化层；
9、s600，在栅氧化层的顶面通过多晶硅沉积方式形成poly层；
10、s700，在np区和poly层的顶面通过氧化物沉积方式形成隔离介质层；
11、s800，在np区和pp区的顶面通过ni金属溅射后热退火形成欧姆接触合金层；
12、s900，在器件最上方通过ti和alcu金属溅射形成正面电极金属层。
13、具体的，步骤s100中n- drift层掺杂浓度为5e15-3e16cm-2。
14、具体的，步骤s100中n+区深度为0.4um-1.2um，掺杂浓度为1e17-5e18cm-2。
15、具体的，步骤s200中p+区深度为0.4um-1.5um，掺杂浓度为3e17-1e19cm-2。
16、具体的，步骤s300中csl层厚度为0.6um-2um，掺杂浓度为1e17-5e17cm-2。
17、具体的，步骤s400中p-body区深度为0.6um-2um，掺杂浓度为5e17-1e18cm-2。
18、具体的，步骤s400中np区深度为0.3um-1.4um，掺杂浓度为1e18-1e19cm-2。
19、具体的，步骤s400中pp区深度为0.3um-1.6um，掺杂浓度为1e18-1e19cm-2。
20、一种碳化硅mosfet器件，包括从下而上依次设置的n+ sub层、n- drift层、掺杂浓度为1e17-5e18cm-2的n+区、csl层、栅氧化层、poly层、隔离介质层和正面电极金属层；
21、所述n+区顶面设有若干向下延伸的p+区；所述p+区的掺杂浓度为3e17-1e19cm-2；
22、所述csl层内设有：
23、p-body区，从所述csl层顶面向下延伸，与所述p+区的顶面连接；所述p-body区的掺杂浓度为5e17-1e18cm-2；
24、np区，设有若干，分别从所述p-body区的顶面向下延伸；
25、pp区，设有若干，分别从所述p-body区的顶面向下延伸，并位于一对所述np区之间；
26、所述栅氧化层底面分别与csl层、p-body区和np区连接；
27、所述隔离介质层侧部向下延伸与np区连接；
28、相邻所述隔离介质层之间设有分别与np区和pp区连接的欧姆接触合金层。
29、具体的，所述正面电极金属层底面分别与隔离介质层和欧姆接触合金层连接。
30、本专利技术在平面栅sic mosfet中的p-body区底部形成重掺杂的n+区和p+区，从而实现了三点好处：
31、一、在续流区处p+区分别设置在n+区两侧，使得器件在续流过程中寄生pn结体二极管的空穴会被截止在p+区中间的n+区中，不会移动到drift层，从而避免了空穴与drift层电子发生复合，降低了双极退化效应的发生，提高器件长期稳定使用；
32、二、在jfet区底部的n+区由于掺杂浓度高，因此可以降低器件电阻从而提高器件性能；
33、三、在器件工作在反向截止过程中，p-body区底部的p+区由于结深较深且掺杂浓度高，因此可以提升器件的反向耐压能力。
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1.一种碳化硅MOSFET器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅MOSFET器件制备方法，其特征在于，步骤S100中N-Drift层（2）掺杂浓度为5E15-3E16cm-2。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅MOSFET器件制备方法，其特征在于，步骤S100中N+区（3）深度为0.4um-1.2um，掺杂浓度为1E17-5E18cm-2。
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅MOSFET器件制备方法，其特征在于，步骤S200中P+区（4）深度为0.4um-1.5um，掺杂浓度为3E17-1E19cm-2。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅MOSFET器件制备方法，其特征在于，步骤S300中CSL层（5）厚度为0.6um-2um，掺杂浓度为1E17-5E17cm-2。
6.根据权利要求1所述的一种碳化硅MOSFET器件制备方法，其特征在于，步骤S400中P-body区（6）深度为0.6um-2um，掺杂浓度为5E17-1E18cm-2。
7.根据权利要求1所述的一种碳化
8.根据权利要求1所述的一种碳化硅MOSFET器件制备方法，其特征在于，步骤S400中PP区（8）深度为0.3um-1.6um，掺杂浓度为1E18-1E19cm-2。
9.一种碳化硅MOSFET器件，通过权利要求1-8任一所述的一种碳化硅MOSFET器件制备方法制备，其特征在于，包括从下而上依次设置的N+ Sub层（1）、N- Drift层（2）、掺杂浓度为1E17-5E18cm-2的N+区（3）、CSL层（5）、栅氧化层（9）、Poly层（10）、隔离介质层（11）和正面电极金属层（13）；
10.根据权利要求9所述的一种碳化硅MOSFET器件，其特征在于，所述正面电极金属层（13）底面分别与隔离介质层（11）和欧姆接触合金层（12）连接。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅mosfet器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅mosfet器件制备方法，其特征在于，步骤s100中n-drift层（2）掺杂浓度为5e15-3e16cm-2。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅mosfet器件制备方法，其特征在于，步骤s100中n+区（3）深度为0.4um-1.2um，掺杂浓度为1e17-5e18cm-2。
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅mosfet器件制备方法，其特征在于，步骤s200中p+区（4）深度为0.4um-1.5um，掺杂浓度为3e17-1e19cm-2。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅mosfet器件制备方法，其特征在于，步骤s300中csl层（5）厚度为0.6um-2um，掺杂浓度为1e17-5e17cm-2。
6.根据权利要求1所述的一种碳化硅mosfet器件制备方法，其特征在于，步骤s400中p-body区（6）深度为0.6um-2um...
【专利技术属性】
技术研发人员：王正，杨程，裘俊庆，万胜堂，王坤，王毅，
申请(专利权)人：扬州扬杰电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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