一種半導體MOSFET器件及其制備方法，器件包括：漂移層，漂移層的頂部區域包括沿第一方向排布的若干間隔的第一漂移區和沿第二方向排布的若干間隔的第二漂移區；阱區，阱區位于第一漂移區和第二漂移區的側部周圍；阱區包括特征交叉阱區；源極注入區，位于第一漂移區沿第二方向兩側以及第二漂移區沿第一方向兩側的阱區中以及特征交叉阱區中，特征交叉阱區中的源極注入區為特征交叉源區；第一溝道區，位于源極注入區和第一漂移區之間且環繞所述第一漂移區的側壁；第二溝道區，位于源極注入區和第二漂移區之間且環繞所述第二漂移區的側壁。所述半導體MOSFET器件兼顧降低正向導通電阻和抑制表面電場。阻和抑制表面電場。阻和抑制表面電場。
【技術實現步驟摘要】
一種半導體MOSFET器件及其制備方法
[0001]本專利技術涉及半導體
，具體涉及一種半導體MOSFET器件及其制備方法。
技術介紹
[0002]功率半導體器件包括MOSFET器件和肖特基二極管(SBD)。
[0003]寬禁帶半導體碳化硅材料具有禁帶寬度大、高熱導率、高擊穿場強、高電子飽和速度以及強抗輻射性的優點。寬禁帶半導體碳化硅材料應用于功率半導體器件，使得碳化硅功率半導體器件能夠應用于高溫、高壓、高頻以及強輻射的工作環境下。碳化硅功率半導體器件包括SiCMOSFET與SiC肖特基二極管(SBD)。
[0004]為了提升碳化硅MOSFET器件的正向導通特性，通常希望能夠增加JFET區的寬度或者提高JFET區的濃度，降低JFET區的電阻。但是JFET區的寬度和濃度的增加，會使得相鄰阱區對柵氧電場抑制能力減弱，從而又引起柵氧可靠性問題。JFET區指的是位于柵極結構底部且位于阱區之間的漂移區的頂部區域。
[0005]因此如何兼顧降低正向導通電阻和抑制表面電場是需要解決的技術問題。
技術實現思路
[0006]有鑒于此，本專利技術提供了一種半導體MOSFET器件及其制備方法，以解決現有技術中無法兼顧降低正向導通電阻和抑制表面電場的問題。
[0007]本專利技術提供一種半導體MOSFET器件，包括：漂移層，所述漂移層的頂部區域包括沿第一方向排布的若干間隔的第一漂移區和沿第二方向排布的若干間隔的第二漂移區，所述第二漂移區和第一漂移區間隔設置；阱區，所述阱區位于所述漂移層中且位于所述第一漂移區和第二漂移區的側部周圍；所述阱區包括特征交叉阱區，所述特征交叉阱區位于沿第二方向上相鄰的第二漂移區之間且位于沿第一方向上相鄰的第一漂移區之間；源極注入區，位于第一漂移區沿第二方向兩側以及第二漂移區沿第一方向兩側的阱區中以及所述特征交叉阱區中，所述源極注入區、所述第一漂移區和第二漂移區的導電類型相同，特征交叉阱區中的源極注入區為特征交叉源區；第一溝道區，位于源極注入區和第一漂移區之間且環繞所述第一漂移區的側壁；第二溝道區，位于源極注入區和第二漂移區之間且環繞所述第二漂移區的側壁。
[0008]可選的，所述源極注入區的摻雜濃度為1E18atom/cm3～5E20atom/cm3。
[0009]可選的，相鄰的第一漂移區在第一方向上的間距為0.5um－5um；相鄰的第二漂移區在第二方向上的間距為0.5um－5um。
[0010]可選的，所述第一方向垂直于第二方向。
[0011]可選的，所述第一漂移區在第二方向上排布的側壁與所述第一漂移區朝向所述特征交叉阱區的側壁之間交界處具有圓角，所述第二漂移區在第一方向上排布的側壁與所述第二漂移區朝向所述特征交叉阱區的側壁之間交界處具有圓角。
[0012]可選的，還包括：沿第一方向延伸的第一柵極結構和沿第二方向延伸的第二柵極
結構，所述第一柵極結構覆蓋若干間隔的第一漂移區，第一柵極結構還覆蓋第一溝道區和位于第一漂移區沿第二方向兩側的部分源極注入區，第二柵極結構覆蓋若干間隔的第二漂移區，所述第二柵極結構還覆蓋第二溝道區和位于第二漂移區沿第一方向兩側的部分源極注入區，第二柵極結構和第一柵極結構在特征交叉源區上方交叉。
[0013]可選的，還包括：位于所述第一柵極結構兩側和第二柵極結構兩側的阱區中的歐姆接觸摻雜區，所述歐姆接觸摻雜區的側部被所述源極注入區包圍且與源極注入區鄰接，所述歐姆接觸摻雜區的導電類型與所述源極注入區的導電類型相反，所述歐姆接觸摻雜區的摻雜濃度大于所述阱區的摻雜濃度。
[0014]可選的，所述第一溝道區的寬度為0.01um－5um，所述第二溝道區的寬度為0.01um－5um。
[0015]本專利技術還提供一種半導體MOSFET器件的制備方法，包括：形成漂移層，所述漂移層的頂部區域包括沿第一方向排布的若干間隔的第一漂移區和沿第二方向排布的若干間隔的第二漂移區，所述第二漂移區和第一漂移區間隔設置；在所述第一漂移區和第二漂移區的側部周圍的所述漂移層中形成阱區，所述阱區包括特征交叉阱區，所述特征交叉阱區位于沿第二方向上相鄰的第二漂移區之間且位于沿第一方向上相鄰的第一漂移區之間；在第一漂移區沿第二方向兩側以及第二漂移區沿第一方向兩側的阱區中、以及特征交叉阱區中形成源極注入區，所述源極注入區、所述第一漂移區和第二漂移區的導電類型相同，特征交叉阱區中的源極注入區為特征交叉源區；源極注入區和第一漂移區之間的阱區構成第一溝道區，第一溝道區環繞所述第一漂移區的側壁；源極注入區和第二漂移區之間的阱區構成第二溝道區，第二溝道區環繞所述第二漂移區的側壁。
[0016]可選的，還包括：形成所述源極注入區之后，形成沿第一方向延伸的第一柵極結構和沿第二方向延伸的第二柵極結構，所述第一柵極結構覆蓋若干間隔的第一漂移區，第一柵極結構還覆蓋第一溝道區和位于第一漂移區沿第二方向兩側的部分源極注入區，第二柵極結構覆蓋若干間隔的第二漂移區，所述第二柵極結構還覆蓋第二溝道區和位于第二漂移區沿第一方向兩側的部分源極注入區，第二柵極結構和第一柵極結構在特征交叉源區上方交叉。
[0017]可選的，還包括：在所述第一柵極結構兩側和第二柵極結構兩側的阱區中形成歐姆接觸摻雜區，所述歐姆接觸摻雜區的側部被所述源極注入區包圍且與源極注入區鄰接，所述歐姆接觸摻雜區的導電類型與所述源極注入區的導電類型相反，所述歐姆接觸摻雜區的摻雜濃度大于所述阱區的摻雜濃度。
[0018]本專利技術提供的技術方案，具有如下效果：
[0019]本專利技術技術方案提供的半導體MOSFET器件，所述第一柵極結構覆蓋若干間隔的第一漂移區，第二柵極結構覆蓋若干間隔的第二漂移區。由于設置了第一漂移區和第二漂移區，若干間隔的第一漂移區沿第一方向排布，若干間隔的第二漂移區沿第二方向排布，源極注入區不僅位于第一漂移區沿第二方向兩側以及第二漂移區沿第一方向兩側的阱區中還位于所述特征交叉阱區中，特征交叉阱區中的源極注入區為特征交叉源區。這樣使得第一溝道區環繞所述第一漂移區的側壁，第二溝道區環繞所述第二漂移區的側壁，因此使得載流子通道面積增加，降低了正向導通電阻。其次，特征交叉源區底部的特征交叉阱區與特征交叉阱區底部的漂移層構成PN結，由于特征交叉阱區的摻雜濃度較高，因此該PN結的耗盡
層主要在特征交叉阱區底部的漂移層中，因此這樣能降低特征交叉阱區表面的電場，抑制表面電場。
附圖說明
[0020]為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本專利技術一實施例的半導體MOSFET器件中去除柵極結構的俯視圖；
[0022]圖2是本專利技術一實施例的半導體MOSFET器件的俯視圖。
具體實施方式
[0023]下面將結合附圖對本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種半導體MOSFET器件，其特征在于，包括：漂移層，所述漂移層的頂部區域包括沿第一方向排布的若干間隔的第一漂移區和沿第二方向排布的若干間隔的第二漂移區，所述第二漂移區和第一漂移區間隔設置；阱區，所述阱區位于所述漂移層中且位于所述第一漂移區和第二漂移區的側部周圍；所述阱區包括特征交叉阱區，所述特征交叉阱區位于沿第二方向上相鄰的第二漂移區之間且位于沿第一方向上相鄰的第一漂移區之間；源極注入區，位于第一漂移區沿第二方向兩側以及第二漂移區沿第一方向兩側的阱區中以及所述特征交叉阱區中，所述源極注入區、所述第一漂移區和第二漂移區的導電類型相同，特征交叉阱區中的源極注入區為特征交叉源區；第一溝道區，位于源極注入區和第一漂移區之間且環繞所述第一漂移區的側壁；第二溝道區，位于源極注入區和第二漂移區之間且環繞所述第二漂移區的側壁。2.根據權利要求1所述的半導體MOSFET器件，其特征在于，所述源極注入區的摻雜濃度為1E18atom/cm3～5E20atom/cm3。3.根據權利要求1所述的半導體MOSFET器件，其特征在于，相鄰的第一漂移區在第一方向上的間距為0.5um－5um；相鄰的第二漂移區在第二方向上的間距為0.5um－5um。4.根據權利要求1所述的半導體MOSFET器件，其特征在于，所述第一方向垂直于第二方向。5.根據權利要求1所述的半導體MOSFET器件，其特征在于，所述第一漂移區在第二方向上排布的側壁與所述第一漂移區朝向所述特征交叉阱區的側壁之間交界處具有圓角，所述第二漂移區在第一方向上排布的側壁與所述第二漂移區朝向所述特征交叉阱區的側壁之間交界處具有圓角。6.根據權利要求1所述的半導體MOSFET器件，其特征在于，還包括：沿第一方向延伸的第一柵極結構和沿第二方向延伸的第二柵極結構，所述第一柵極結構覆蓋若干間隔的第一漂移區，第一柵極結構還覆蓋第一溝道區和位于第一漂移區沿第二方向兩側的部分源極注入區，第二柵極結構覆蓋若干間隔的第二漂移區，所述第二柵極結構還覆蓋第二溝道區和位于第二漂移區沿第一方向兩側的部分源極注入區，第二柵極結構和第一柵極結構在特征交叉源區上方交叉。7.根據權利要求6所述的半導體MOSFET器件，其特征在于，還包括：位于所述第一柵極結構兩側和第二柵極結構兩側的阱...
【專利技術屬性】
技術研發人員：史文華，溫家平，黃昊怡，
申請(專利權)人：清純半導體寧波有限公司，
類型：發明
國別省市：
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