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一种SiC基DMOSFET器件及其制备方法 

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申请/专利权人:泰科天润半导体科技(北京)有限公司

摘要:本发明涉及半导体领域,提供一种SiC基DMOSFET器件及其制备方法,包括SiC外延材料基片、有源掺杂区、JFET掺杂区、JFET沟槽氧化物、栅电极接触、源电极接触与漏电极接触,SiC外延材料基片包括n++型衬底基片、n+型缓冲层与n‑型漂移层,有源掺杂区包括pwell区、n++型源区与p++型基区,JFET掺杂区开设有第一沟槽,JFET沟槽氧化物覆盖于第一沟槽、JFET掺杂区以及pwell区,栅电极接触位于JFET沟槽氧化物的上表面,绝缘物质层位于栅电极接触的上表面且填充空隙,源电极接触位于绝缘物质层的上表面,漏电极接触位于n++型衬底基片的下表面。本发明的优点在于用于降低SiC基DMOSFET器件的JFET电阻与米勒电荷,从而提高该SiC基DMOSFET器件的高频优值。

主权项:1.一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:包括:步骤S1、清洗SiC外延材料基片;SiC外延材料基片包括n++型衬底基片、n+型缓冲层、n-型漂移层,所述n+型缓冲层先形成于所述n++型衬底基片的上表面,所述n-型漂移层再形成于所述n+型缓冲层的上表面;步骤S2、在所述SiC外延材料基片的上表面自对准注入复数个呈周期排列的有源掺杂区;有源掺杂区包括pwell区、n++型源区与p++型基区;先在所述n-型漂移层的上表面自对准注入复数个呈周期排列的所述pwell区;于n-型漂移层上淀积掩膜层,利用光刻版进行光刻图形化,形成注入第一掩膜层,利用离子注入掺杂方法,于n-型漂移层中制成pwell区;再于所述pwell区中形成所述n++型源区,所述n++型源区内置于所述pwell区,所述n++型源区与所述n-型漂移层之间被所述pwell区隔开;再于所述n++型源区中形成所述p++型基区,所述p++型基区还与所述pwell区连接;步骤S3、在相邻的所述有源掺杂区之间自对准注入JFET掺杂区;于n-型漂移层上淀积掩膜层,采用所述光刻版反转图形,形成注入第二掩膜层,利用离子注入掺杂方法,制成JFET掺杂区;JFET掺杂区为n+型掺杂区;步骤S4、在所述JFET掺杂区中自对准刻蚀第一沟槽;所述第一沟槽的深度小于或等于pwell区的厚度;步骤S5、在所述第一沟槽、所述JFET掺杂区以及所述pwell区的上表面形成JFET沟槽氧化物;步骤S6、在所述JFET沟槽氧化物的上表面形成栅电极接触;步骤S6-1、在所述第一沟槽的位置,对所述栅电极接触进行刻蚀,形成第二沟槽,所述第二沟槽的深度向下伸至所述JFET沟槽氧化物;步骤S7、在所述栅电极接触的上表面形成绝缘物质层,所述绝缘物质层开设有接触通孔,在所述绝缘物质层的上表面形成源电极接触,所述源电极接触通过接触通孔与所述n++型源区以及所述p++型基区连接;步骤S7-1、所述绝缘物质层还填充所述第二沟槽;步骤S8、在所述n++型衬底基片的下表面形成漏电极接触。

全文数据:一种SiC基DMOSFET器件及其制备方法技术领域本发明涉及半导体领域,具体地涉及一种SiC基DMOSFET器件及其制备方法。背景技术碳化硅SiC材料的物理和电学特性相比于传统的Si材料具有明显的优势。SiC具有禁带宽、热导率高、击穿场强高、饱和电子漂移速率高等特点,同时还兼具有极好的物理及化学稳定性、极强的抗辐照能力和机械强度等。因此,基于宽禁带SiC材料的电子器件可用于高温、大功率、高频、高辐射等电力电子领域,并能够充分发挥SiC基器件在节能减排方面所占据的重要优势和突出特点。SiC金属-氧化物-半导体场效应晶体管MOSFET功率器件在商业化进程上已经很成熟,尤其以平面栅结构的MOSFET为主流,即DMOSFET。尽管如此,SiC基DMOSFET器件在栅介质层的可靠性等方面遇到了较大挑战,其中主要的原因是热氧化SiC衬底而形成的SiO2层与SiC衬底之间有较多的界面态,这些界面态在高温高场下俘获或者发射电子,不利于器件的电学稳定性。一方面,为了提高SiC基DMOSFET器件的栅氧化层可靠性,设计者会采用减小相邻p阱之间距离的方法来提高其屏蔽作用,然而由此导致JFET电阻的升高,不利于器件导通电阻的降低。另一方面,SiC基DMOSFET器件用于高频领域时,米勒电荷决定了其开关损耗的高低,因此要解决如何降低该器件的米勒电荷。发明内容本发明要解决的技术问题,在于提供一种SiC基DMOSFET器件及其制备方法,用于降低SiC基DMOSFET器件的JFET电阻与米勒电荷,从而提高该SiC基DMOSFET器件的高频优值。本发明是这样实现的:一种SiC基DMOSFET器件,包括SiC外延材料基片、有源掺杂区、JFET掺杂区、JFET沟槽氧化物、栅电极接触、源电极接触与漏电极接触,所述SiC外延材料基片包括n++型衬底基片、n+型缓冲层与n-型漂移层,所述n+型缓冲层位于所述n++型衬底基片的上表面,所述n-型漂移层位于所述n+型缓冲层的上表面,所述有源掺杂区包括pwell区、n++型源区与p++型基区,所述n++型源区内置于所述pwell区,所述p++型基区内置于所述n++型源区且与所述pwell区连接;复数个所述pwell区周期排列于所述n-漂移层的上表面,所述JFET掺杂区位于相邻的所述pwell区之间,所述JFET掺杂区开设有第一沟槽,所述JFET沟槽氧化物覆盖于所述第一沟槽、所述JFET掺杂区以及所述pwell区,所述栅电极接触位于所述JFET沟槽氧化物的上表面,相邻的所述栅电极接触设有空隙,所述绝缘物质层位于所述栅电极接触的上表面且填充所述空隙,所述源电极接触位于所述绝缘物质层的上表面、且向下穿透与所述n++型源区以及所述p++型基区连接,所述漏电极接触位于所述n++型衬底基片的下表面。进一步地,所述栅电极接触开设有第二沟槽,所述第二沟槽位于所述第一沟槽,所述绝缘物质层填充所述第二沟槽。进一步地,所述栅电极接触为多晶硅栅电极接触,所述源电极接触为金属源电极接触,所述漏电极接触为金属漏电极接触。一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,包括:步骤S1、清洗SiC外延材料基片;步骤S2、在所述SiC外延材料基片的上表面自对准注入复数个呈周期排列的有源掺杂区;步骤S3、在相邻的所述有源掺杂区之间自对准注入JFET掺杂区;步骤S4、在所述JFET掺杂区中自对准刻蚀第一沟槽;步骤S5、在所述第一沟槽、所述JFET掺杂区以及所述pwell区的上表面形成JFET沟槽氧化物;步骤S6、在所述JFET沟槽氧化物的上表面形成栅电极接触;步骤S7、在所述栅电极接触的上表面形成绝缘物质层,所述绝缘物质层开设有接触通孔,在所述绝缘物质层的上表面形成源电极接触,所述源电极接触通过接触通孔与所述有源掺杂区连接;步骤S8、在所述SiC外延材料基片的下表面形成漏电极接触。进一步地,所述步骤S1中的SiC外延材料基片包括n++型衬底基片、n+型缓冲层、n-型漂移层,所述n+型缓冲层先形成于所述n++型衬底基片的上表面,所述n-型漂移层再形成于所述n+型缓冲层的上表面;所述步骤S2具体为:在所述n-型漂移层的上表面自对准注入复数个呈周期排列的有源掺杂区;所述步骤S8具体为:在所述n++型衬底基片的下表面形成漏电极接触。进一步地,所述步骤S2中的有源掺杂区包括pwell区、n++型源区与p++型基区,所述步骤S2进一步为:先在所述SiC外延材料基片的上表面自对准注入复数个呈周期排列的所述pwell区,再于所述Pwell区中形成所述n++型源区,再于所述n++型源区中形成所述p++型基区,所述P++型基区还与所述pwell区连接。进一步地,所述步骤S3中的自对准注入操作与所述步骤S2中的自对准注入操作是采用相同的光刻版。进一步地,所述第一沟槽的深度小于或等于pwell区的厚度。进一步地,所述步骤S5中形成JFET沟槽氧化物是使用薄膜沉积技术和刻蚀技术。进一步地,在所述步骤S6后还包括步骤S6-1,在所述步骤S7后还包括步骤S7-1:步骤S6-1、在所述第一沟槽的位置,对所述栅电极接触进行刻蚀,形成第二沟槽,所述第二沟槽的深度向下伸至所述JFET沟槽氧化物;步骤S7-1、所述绝缘物质层还填充所述第二沟槽。本发明具有如下优点:1由于采用JFET沟槽刻蚀技术,使得SiC基DMOSFET器件的JFET掺杂区的设计更趋于灵活性;2SiC基DMOSFET器件的JFET掺杂区的电阻转化为积累电阻,在保证JFET区域高掺杂的情况下,使得器件通态电阻降低;3反向阻断时,相邻的Pwell区和栅电极接触的自洽屏蔽作用使得器件栅介质的电场大大降低,提高了器件的电场可靠性;4JFET沟槽底部被厚氧化物填充,降低了栅电极接触和漏电极金属接触的重叠面积,因此器件具有较小的米勒电荷,进一步的,通过栅电极接触的分离结构,使得栅电极接触和漏电极金属接触的重叠面积进一步减小,大大提高器件的动态转化性能。5所述的SiC基DMOSFET器件,相比于传统的DMOSFET器件,具有更高的巴俐加优值和更大的高频开关优值。附图说明下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。图1是本发明的SiC基DMOSFET器件的制备流程图。图2是本发明中SiC外延材料基片的结构示意图。图3是本发明中制成pwell区的结构示意图。图4是本发明中制成n++型源区的结构示意图。图5是本发明中制成p++型基区的结构示意图。图6是本发明中制成JFET掺杂区的结构示意图。图7是本发明中制成侧墙掩膜的结构示意图。图8是本发明中制成第一沟槽的结构示意图。图9是本发明中制成底部氧化物的结构示意图。图10是本发明中制成栅氧化物的结构示意图。图11是本发明的实施例一中制成栅电极接触的结构示意图。图12是本发明的实施例一中制成绝缘物质层的结构示意图。图13是本发明的实施例一中制成源电极接触与漏电极接触的结构示意图。图14是本发明的实施例二中制成栅电极接触的结构示意图。图15是本发明的实施例二中制成绝缘物质层的结构示意图。图16是本发明的实施例二中制成源电极接触与漏电极接触的结构示意图。图中标记表示:10、n++型衬底基片,20、n+型缓冲层,30、n-型漂移层,40、第一掩膜层,50、pwell区,60、第一侧墙掩膜,70、n++型源区,71、p++型基区,80、第二掩膜层,90、JFET掺杂区,100、第二侧墙掩膜,110、第一沟槽,120、底部氧化物,121、栅氧化物,130、第一栅电极接触,131、第二栅电极接触,132、第二沟槽,140、绝缘物质层,150、源电极接触,160、漏电极接触。具体实施方式请参阅图1至图13,本发明的实施例一。一种SiC基DMOSFET器件,包括SiC外延材料基片、有源掺杂区、JFET掺杂区90、JFET沟槽氧化物、栅电极接触、源电极接触150与漏电极接触160,所述SiC外延材料基片包括n++型衬底基片10、n+型缓冲层20与n-型漂移层30,所述n+型缓冲层20位于所述n++型衬底基片10的上表面,所述n-型漂移层30位于所述n+型缓冲层20的上表面,所述有源掺杂区包括pwell区50、n++型源区70与p++型基区71,所述n++型源区70内置于所述pwell区50,所述p++型基区71内置于所述n++型源区70且与所述pwell区50连接;复数个所述pwell区50周期排列于所述n-漂移层的上表面,所述JFET掺杂区90位于相邻的所述pwell区50之间,所述JFET掺杂区90开设有第一沟槽110,所述JFET沟槽氧化物覆盖于所述第一沟槽110、所述JFET掺杂区90以及所述pwell区50,所述栅电极接触位于所述JFET沟槽氧化物的上表面,相邻的所述栅电极接触设有空隙,所述绝缘物质层140位于所述栅电极接触的上表面且填充所述空隙,所述源电极接触150位于所述绝缘物质层140的上表面、且向下穿透与所述n++型源区70以及所述p++型基区71连接,所述漏电极接触160位于所述n++型衬底基片10的下表面。所述栅电极接触为多晶硅栅电极接触,所述源电极接触150为金属源电极接触,所述漏电极接触160为金属漏电极接触。实施例一的栅电极接触为第一栅电极接触130。其中,周期排列是相邻的有源掺区之间有一定的间距,每个有源掺杂区按此间距往一定的方向排列。JFET沟槽氧化物包括底部氧化物120与栅氧化物121,底部氧化物120位于第一沟槽110的底部,栅氧化物121位于第一沟槽110的两侧以及覆盖于JFET掺杂区90与pwell区50的上表面。JFET掺杂区90为n+型掺杂区。按照掺杂浓度排列,n++型n+型n-型。本发明的技术方案是从SiC基MOS栅介质电场、MOSFET器件导通电阻、米勒电荷等方面综合考虑,设计的SiC基DMOSFET器件具有T型栅结构,利用T型栅的自洽屏蔽作用,降低栅氧化物121电场并能有效保持JFET掺杂区90的低阻值。同时,通过T型栅和相邻Pwell区50之间的屏蔽作用,降低器件的米勒电荷,以提高SiC基DMOSFET器件的开关转换能力。本发明的SiC基DMOSFET器件的JFET掺杂区90具有高掺杂层和刻蚀沟槽,栅电极接触具有T型结构;正向导通时,电子沿pwell区50表面进入高掺杂层,并沿着第一沟槽110的侧壁进入漂移层,有效降低JFET电阻;反向阻断时,相邻Pwell和栅电极接触的自洽屏蔽作用有效保护栅氧化物121,使得器件栅介质电场大大降低,雪崩发生在器件体区的PN结处。本发明的SiC基DMOSFET器件具有较低的正向导通电阻和较高的反向阻断能力,且该器件的静态、动态工作可靠性得到提高。本发明的SiC基DMOSFET器件的制备方法,包括:步骤S1、清洗SiC外延材料基片;所述步骤S1中的SiC外延材料基片包括n++型衬底基片10、n+型缓冲层20、n-型漂移层30,所述n+型缓冲层20先形成于所述n++型衬底基片10的上表面,所述n-型漂移层30再形成于所述n+型缓冲层20的上表面;对该SiC外延材料基片进行清洗,具体操作为:a.依次用丙酮和乙醇超声清洗三遍,再用去离子水冲洗。b.将将有机超声后的SiC外延材料基片放入放在浓硫酸和双氧水溶液中至少煮10min。c.将煮过浓硫酸的SiC外延材料基片依次用一号液和二号液煮15min,再用去离子水冲洗干净后用氮气吹干待用。一号液为氨水、过氧化氢和去离子水的混合液,按体积比氨水︰过氧化氢︰去离子水=1︰2︰5;二号液为盐酸、过氧化氢和去离子水的混合液,按体积比盐酸︰过氧化氢︰去离子水=1︰2︰5。d.将冲洗后的SiC外延材料基片放入稀释的氢氟酸内浸泡1min,氢氟酸按体积比氟化氢︰去离子水=1:3,去除表面的氧化物,并用去离子水清洗,再烘干。步骤S2、在所述n-型漂移层30的上表面自对准注入复数个呈周期排列的有源掺杂区;有源掺杂区包括pwell区50、n++型源区70与p++型基区71;请参阅图3,先在所述SiC外延材料基片的上表面自对准注入复数个呈周期排列的所述pwell区50;具体地,利用化学气相沉积或者物理气相沉积,于n-型漂移层30上淀积掩膜层,此掩膜层可以是SiO2或Si3N4或多晶硅或金属类物质,是利用光刻版A进行光刻图形化,形成注入第一掩膜层40;再利用离子注入等掺杂方法,于n-型漂移层30中制成pwell区50,该pwell区50的顶部掺杂浓度低于底部掺杂浓度,其中,顶部掺杂浓度为1×1016cm-3~5×1017cm-3,底部掺杂浓度为5×1017cm-3~1×1019cm-3。请参阅图4,再于所述Pwell区50中形成所述n++型源区70;具体地,利用化学气相沉积或者物理气相沉积,淀积二次掩膜,该二次掩膜可以是SiO2或Si3N4或多晶硅类物质,刻蚀该二次掩膜,形成第一侧墙掩膜60。该第一侧墙掩膜60还可以通过其他多晶硅氧化方式等现有技术获得。依据该第一侧墙掩膜60,利用离子注入等掺杂方法,于pwell区50中制成n++型源区70,n++型源区70的掺杂浓度为1×1018cm-3~1×1020cm-3。请参阅图5,再于所述n++型源区70中形成所述p++型基区71,所述P++型基区71还与所述pwell区50连接;具体地,光刻图形化形成掩膜层,利用离子注入等掺杂方法,于n++型源区70中制成p++型基区71,p++型基区7171的掺杂浓度为1×1019cm-3~1×1021cm-3。至此完成有源掺杂区的制备。步骤S3、在相邻的所述有源掺杂区之间自对准注入JFET掺杂区90;此步骤S3中的自对准注入操作与上述步骤S2中的自对准注入操作是采用相同的光刻版A,即:所需的掩膜版为同一光刻版反转图形获得。请参阅图6,利用化学气相沉积或者物理气相沉积,于n-型漂移层30上淀积掩膜层,该掩膜层可以是SiO2或Si3N4或多晶硅或金属类物质,采用光刻版A,形成注入第二掩膜层80,并利用离子注入等掺杂方法,制成JFET掺杂区90;JFET掺杂区90的掺杂浓度为2×1016cm-3~2×1018cm-3。步骤S4、在所述JFET掺杂区90中自对准刻蚀第一沟槽110;此步骤是在步骤S3自对准注入JFET掺杂区90的基础上,无需经过额外光刻掩膜版,通过自对准刻蚀获得。参阅图7,利用化学气相沉积或者物理气相沉积,淀积二次掩膜,所述的二次掩膜可以是SiO2或Si3N4或多晶硅类物质,刻蚀该二次掩膜,形成第二侧墙掩膜100。该第二侧墙掩膜100还可以通过其他多晶硅氧化方式等现有技术获得。参阅图8,由物理、化学等蚀刻手段,如反应离子刻蚀RIE或者是电感耦合等离子ICP等方法,干法刻蚀SiC基片,所用到的刻蚀气体可以是SF6O2、NF3Ar、CF4、HBr、CHF3O2、C4F8O2的气体或组合,其刻蚀条件为:ICP功率600W~1000W,偏压功率100W~300W,温度17℃~70℃,于JFET掺杂区90中形成第一沟槽110,此第一沟槽110位于相邻的pwell区50之间;其中,第一沟槽110与pwell区50之间保留一定宽度的JFET掺杂区90;第一沟槽110的深度小于或等于pwell区50的厚度。步骤S5、在所述第一沟槽110、所述JFET掺杂区90以及所述pwell区50的上表面形成JFET沟槽氧化物;使用薄膜沉积技术和刻蚀技术。参阅图9,去除步骤S4中的掩膜层,标准清洗SiC表面,然后激活前述步骤中的pwell区50、n++型源区70、p++型基区71、JFET掺杂区90,该激活方法包括采用碳膜、AlN膜覆盖,SiH4抑制等方法,并在1400℃~1800℃的高温,压力为600-700Torr的条件下,退火10-30分钟。再做牺牲氧处理,并标准清洗SiC表面,利用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积技术,填充第一沟槽110,填充所用的物质可以是二氧化硅、氮化硅等介质,所述填充物质完全覆盖第一沟槽110的内部以及SiC基片上部,且具有平坦化表面。由物理、化学等蚀刻手段,如反应离子刻蚀RIE或者是电感耦合等离子ICP等,干法刻蚀上述的填充物质,最终在第一沟槽110的底部形成一定厚度的底部氧化物120,该底部氧化物120的厚度为300nm~800nm,所用到的刻蚀气体可以是SF6O2、NF3Ar、CF4、CHF3O2、C4F8O2等的气体或组合。再参阅图10,有机、无机清洗SiC基片,利用热氧化处理并氧化后退火的方法,在1100℃~1300℃的条件下干氧氧化半小时左右,并在1200℃~1300℃的温度和NO气氛条件下退火1~3小时,此退火气氛不仅仅是NO,也可以是POCl3,H2,N2O,P2O5,Sb+NO等,最终获得栅氧化物121,该栅氧化物121也可以通过物理或化学气相沉积或原子层沉积等方法获得。JFET沟槽氧化物包括底部氧化物120与栅氧化物121。步骤S6、在所述JFET沟槽氧化物的上表面形成栅电极接触;参阅图11,利用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积技术,在已形成的JFET沟槽氧化物的表面上填充高掺杂多晶硅。再利用光刻掩膜以及物理、化学等蚀刻手段,如反应离子刻蚀RIE或者是电感耦合等离子ICP等,干法刻蚀所沉积的高掺杂多晶硅,最终在底部氧化物120和栅氧化物121表面制成栅电极接触。步骤S7、在所述栅电极接触的上表面形成绝缘物质层140,所述绝缘物质层140开设有接触通孔,在所述绝缘物质层140的上表面形成源电极接触150,所述源电极接触150通过接触通孔与所述有源掺杂区连接;参阅图12,利用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积技术,在已形成栅电极接触的SiC基片上淀积绝缘物质层140,该绝缘物质层140具有平台化表面。参阅图13,利用光刻图形化,由物理、化学等蚀刻手段,干法刻蚀绝缘物质层140,如反应离子刻蚀RIE或者是电感耦合等离子ICP等,形成接触通孔,所述干法刻蚀的刻蚀气体可以是SF6O2、NF3Ar、CF4、CHF3O2、C4F8O2等的气体组合;利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法,依次淀积Ni、Ti、Al的多层金属,剥离形成源电极接触150。步骤S8、在所述n++型衬底基片10的下表面形成漏电极接触160。再参阅图13,在已形成的SiC基片正面涂光刻胶保护,并用稀释的HF去除n++型衬底基片10背面的氧化层,利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在背面淀积金属层,该金属层可以是AlTi、Ni、TiW、AlTi等金属或其组合,制成漏电极接触160,再去除正面光刻胶。在900℃~1100℃的温度范围,氮气或者氩气条件退火源电极接触150、漏电极接触160,使其形成欧姆接触。用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法,在SiC基片正面淀积较厚金属层,形成接触互连。本发明具有如下优点:1由于采用JFET沟槽刻蚀技术,使得SiC基DMOSFET器件的JFET掺杂区的设计更趋于灵活性;2SiC基DMOSFET器件的JFET掺杂区的电阻转化为积累电阻,在保证JFET区域高掺杂的情况下,使得器件通态电阻降低;3反向阻断时,相邻的Pwell区和栅电极接触的自洽屏蔽作用使得器件栅介质的电场大大降低,提高了器件的电场可靠性;4JFET沟槽底部被厚氧化物填充,降低了栅电极接触和漏电极金属接触的重叠面积,因此器件具有较小的米勒电荷,进一步的,通过栅电极接触的分离结构,使得栅电极接触和漏电极金属接触的重叠面积进一步减小,大大提高器件的动态转化性能。5所述的SiC基DMOSFET器件,相比于传统的DMOSFET器件,具有更高的巴俐加优值和更大的高频开关优值。请参阅图14至图16,本发明的实施例二。在本发明的SiC基DMOSFET器件中,所述栅电极接触开设有第二沟槽132,所述第二沟槽132位于所述第一沟槽110,所述绝缘物质层140填充所述第二沟槽132。实施例二中的栅电极接触为第二栅电极接触131。本发明的SiC基DMOSFET器件的制备方法,其中步骤S1至步骤S5以及其他未述部分请参考本发明的实施例一。步骤S6、在所述JFET沟槽氧化物的上表面形成栅电极接触;步骤S6-1、在所述第一沟槽110的位置,对所述栅电极接触进行刻蚀,形成第二沟槽132,所述第二沟槽132的深度向下伸至所述JFET沟槽氧化物;参阅图14,利用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积技术,在已形成JFET沟槽氧化物的表面上填充高掺杂多晶硅。再利用光刻掩膜以及物理、化学等蚀刻手段,如反应离子刻蚀RIE或者是电感耦合等离子ICP等,干法刻蚀所沉积的高掺杂多晶硅,形成第二沟槽132,最终在栅氧化物121表面制成栅电极接触,其中,底部氧化物120表面之上和第二沟槽132中没有栅电极接触。步骤S7、在所述栅电极接触的上表面形成绝缘物质层140,所述绝缘物质层140开设有接触通孔,在所述绝缘物质层140的上表面形成源电极接触150,所述源电极接触150通过接触通孔与所述有源掺杂区连接;步骤S7-1、所述绝缘物质层140还填充所述第二沟槽132。参阅图15,利用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积技术,在已形成栅电极接触的SiC基片上淀积绝缘物质层140,该绝缘物质层140同时填充第二沟槽132,具有平台化表面。参阅图16,利用光刻图形化,由物理、化学等蚀刻手段,干法刻蚀绝缘物层,如反应离子刻蚀RIE或者是电感耦合等离子ICP等,形成接触通孔,所述干法刻蚀的刻蚀气体可以是SF6O2、NF3Ar、CF4、CHF3O2、C4F8O2等的气体组合;光刻图形化,利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法,依次淀积Ni、Ti、Al的多层金属,剥离形成源电极接触150。步骤S8、在所述n++型衬底基片10的下表面形成漏电极接触160。再参阅图16,在SiC基片正面涂光刻胶保护,并用稀释的HF去除n++型衬底基片10背面的氧化层,利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在背面淀积金属层,所述的金属层可以是AlTi、Ni、TiW、AlTi等金属或它们的组合,制成漏电极接触160,再去除正面光刻胶。在900℃~1100℃的温度范围,氮气或者氩气条件退火源电极接触150、漏电极接触160,使其形成欧姆接触。用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法,在SiC基片正面淀积较厚金属层,形成接触互连。以上的具体实施例所采用的基片材料并不局限于SiC材料,还可以包括硅、氮化镓、氧化镓、金刚石等电力电子半导体材料。当采用其他半导体材料作为基片时,其最终所制成的具有低导通电阻和米勒电荷的DMOSFET器件及制备方法均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述的具体实施例所采用的栅氧化物121材料并不局限于SiO2,还可以是其他氧化物材料如Al2O3、SixNyx,y为元素比以及AlN、AlON、HfO2等高k介质材料以及它们的组合。需要说明的是,实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求:1.一种SiC基DMOSFET器件,其特征在于:包括SiC外延材料基片、有源掺杂区、JFET掺杂区、JFET沟槽氧化物、栅电极接触、源电极接触与漏电极接触,所述SiC外延材料基片包括n++型衬底基片、n+型缓冲层与n-型漂移层,所述n+型缓冲层位于所述n++型衬底基片的上表面,所述n-型漂移层位于所述n+型缓冲层的上表面,所述有源掺杂区包括pwell区、n++型源区与p++型基区,所述n++型源区内置于所述pwell区,所述p++型基区内置于所述n++型源区且与所述pwell区连接;复数个所述pwell区周期排列于所述n-漂移层的上表面,所述JFET掺杂区位于相邻的所述pwell区之间,所述JFET掺杂区开设有第一沟槽,所述JFET沟槽氧化物覆盖于所述第一沟槽、所述JFET掺杂区以及所述pwell区,所述栅电极接触位于所述JFET沟槽氧化物的上表面,相邻的所述栅电极接触设有空隙,所述绝缘物质层位于所述栅电极接触的上表面且填充所述空隙,所述源电极接触位于所述绝缘物质层的上表面、且向下穿透与所述n++型源区以及所述p++型基区连接,所述漏电极接触位于所述n++型衬底基片的下表面。2.如权利要求1所述的一种SiC基DMOSFET器件,其特征在于:所述栅电极接触开设有第二沟槽,所述第二沟槽位于所述第一沟槽,所述绝缘物质层填充所述第二沟槽。3.如权利要求1所述的一种SiC基DMOSFET器件,其特征在于:所述栅电极接触为多晶硅栅电极接触,所述源电极接触为金属源电极接触,所述漏电极接触为金属漏电极接触。4.一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:包括:步骤S1、清洗SiC外延材料基片;步骤S2、在所述SiC外延材料基片的上表面自对准注入复数个呈周期排列的有源掺杂区;步骤S3、在相邻的所述有源掺杂区之间自对准注入JFET掺杂区;步骤S4、在所述JFET掺杂区中自对准刻蚀第一沟槽;步骤S5、在所述第一沟槽、所述JFET掺杂区以及所述pwell区的上表面形成JFET沟槽氧化物;步骤S6、在所述JFET沟槽氧化物的上表面形成栅电极接触;步骤S7、在所述栅电极接触的上表面形成绝缘物质层,所述绝缘物质层开设有接触通孔,在所述绝缘物质层的上表面形成源电极接触,所述源电极接触通过接触通孔与所述有源掺杂区连接;步骤S8、在所述SiC外延材料基片的下表面形成漏电极接触。5.根据权利要求4所述的一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中的SiC外延材料基片包括n++型衬底基片、n+型缓冲层、n-型漂移层,所述n+型缓冲层先形成于所述n++型衬底基片的上表面,所述n-型漂移层再形成于所述n+型缓冲层的上表面;所述步骤S2具体为:在所述n-型漂移层的上表面自对准注入复数个呈周期排列的有源掺杂区;所述步骤S8具体为:在所述n++型衬底基片的下表面形成漏电极接触。6.根据权利要求4所述的一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中的有源掺杂区包括pwell区、n++型源区与p++型基区,所述步骤S2进一步为:先在所述SiC外延材料基片的上表面自对准注入复数个呈周期排列的所述pwell区,再于所述Pwell区中形成所述n++型源区,再于所述n++型源区中形成所述p++型基区,所述P++型基区还与所述pwell区连接。7.根据权利要求4所述的一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中的自对准注入操作与所述步骤S2中的自对准注入操作是采用相同的光刻版。8.根据权利要求4所述的一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:所述第一沟槽的深度小于或等于pwell区的厚度。9.根据权利要求4所述的一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:所述步骤S5中形成JFET沟槽氧化物是使用薄膜沉积技术和刻蚀技术。10.根据权利要求4所述的一种SiC基DMOSFET器件的制备方法,其特征在于:在所述步骤S6后还包括步骤S6-1,在所述步骤S7后还包括步骤S7-1:步骤S6-1、在所述第一沟槽的位置,对所述栅电极接触进行刻蚀,形成第二沟槽,所述第二沟槽的深度向下伸至所述JFET沟槽氧化物;步骤S7-1、所述绝缘物质层还填充所述第二沟槽。

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