碳化硅（SiC）材料作为第三代宽禁带半导体材料之一,具有非常良好的物理和电学特性,在制造功率器件方面具有广阔的应用前景。与Si基MOSFET相比,SiC MOSFET具有导通电阻低,热稳定性好,开关速度快,阻断电压高等特点,是当前业内的研究热点。本文旨在设计出具有高栅氧可靠性的1200V SiC MOSFET。首先通过理论分析确定了器件优化方向,基于Silvaco仿真平台,对器件的外延层参数、P-well区掺杂分布、栅氧化层厚度、JFET区与沟道区宽度等关键参数进行仿真拉偏,确定元胞优化设计方案。接下来针对基础结构下器件导通能力较差的问题,引入了电流扩展层CSL和保护栅氧化层的P埋层,提出一种具有低导通电阻的新结构。该结构在保证栅氧可靠性与耐压的前提下提升了器件导通能力,导通电阻比基础结构降低了将近30%,并且比较了新结构与传统结构在耐压、导通特性以及栅氧电场分布等方面的差异,验证了优化的可行性。本文随后又对现有工艺下产出的样品器件可靠性展开研究。可靠性考核结果显示,样品在高温栅偏考核与温度循环考核中均出现失效现象。经失效分析,确定了高温栅偏失效的机理主要为有源区边界处的栅氧化层厚度均一性较差,部分区域薄弱未达到设计值,导致器件在栅偏时被提前击穿。针对这一现象改进了工艺,通过更改掩膜版和工艺流程,将原离子注入分两次进行,降低了有源区边界处下方的掺杂浓度,改善了该处的栅氧化层形貌,提升其厚度均一性。温度循环考核失效的原因在于激光退火后形成的镍硅合金层形貌不理想,结合力不足,在考核过程中受内部应力拉扯发生分层现象。为此对激光退火工艺进行优化,将原本一次激光退火改为二次激光退火,新增步骤是在维持原比接触电阻的情况下改善表面形貌,增加合金层结合力。最后重新流片考核,考核结果显示新工艺能显著提升可靠性考核通过率。本论文从结构优化与工艺改进两方面入手,通过开展1200V SiC MOSFET仿真设计、可靠性考核以及失效分析等工作,对国内SiC MOSFET产品提升器件可靠性与实现商业化量产具有一定参考价值。