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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十五研究所;中国第一汽车股份有限公司

摘要：本发明公开了一种碳化硅MOSFET功率器件及其制备方法，碳化硅MOSFET功率器件包括漏极电极，漏极电极的表面依次设置衬底、外延层阱区、源区；外延层、阱区、源区上设置栅沟槽，栅沟槽包括第一沟槽和第二沟槽，栅沟槽内设置同轴的介质层和栅极电极；介质层包括第一介质层、第二介质层，第一介质层的厚度大于第二介质层的厚度；栅极电极、介质层、源区的表面设置隔离介质层，第一导电类型源区的表面还设置源极电极。本发明不破坏SiC外延层的晶体结构，显著提高器件的电学性能，能够准确控制栅介质厚度；利用SiC材料各个晶面氧化速率不同，在沟槽底角处形成加厚的第一介质层，显著提升抗击穿能力，极大减小了失效风险。

主权项：1.一种碳化硅MOSFET功率器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在衬底（2）上依次生长外延层（3）、阱区（6）、源区（7）；步骤二，对外延层（3）进行电感耦合等离子体刻蚀，去除部分外延层（3），形成贯穿阱区（6）、源区（7）的凹槽；步骤三，对凹槽的底部进行各向同性刻蚀，1400℃~1800℃高温退火钝化，形成栅沟槽（4）；步骤四，在栅沟槽（4）的底部中央形成替代层（11），在栅沟槽（4）的两个底角处形成第一介质层（501），在栅沟槽（4）的侧壁处形成第二介质层（502），900℃~1300℃高温退火，替代层（11）热氧化形成第三介质层（503）；步骤五，在介质层（5）内形成栅极电极（8），在栅极电极（8）、源区（7）表面形成隔离介质层（10）、源极电极（9），衬底（2）上形成漏极电极（1）；所述碳化硅MOSFET功率器件包括漏极电极（1），所述漏极电极（1）的表面依次设置衬底（2）、外延层（3）、阱区（6）、源区（7）；所述外延层（3）、阱区（6）、源区（7）上设置栅沟槽（4），所述栅沟槽（4）包括第一沟槽（401）、第二沟槽（402），所述第一沟槽（401）的直径大于第二沟槽（402）的直径，所述栅沟槽（4）内设置同轴的介质层（5）和栅极电极（8）；所述介质层（5）包括设在第一沟槽（401）内的第一介质层（501）、设在第二沟槽（402）内的第二介质层（502），所述第一介质层（501）的厚度大于第二介质层（502）的厚度；所述栅极电极（8）、介质层（5）、源区（7）的表面设置隔离介质层（10），所述源区（7）的表面还设置源极电极（9）；所述第一介质层（501）的厚度为70nm~200nm，所述第二介质层（502）的厚度为40nm~100nm；所述第一沟槽（401）的直径大于第二沟槽（402）的直径0.1~0.5µm；所述介质层（5）还包括第三介质层（503），所述第三介质层（503）设置栅沟槽（4）底部中央，厚度为40~150nm；所述栅极电极（8）的截面形状为T形。

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