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【发明授权】一种SiC沟槽型MOSFET器件_南京第三代半导体技术创新中心有限公司;南京第三代半导体技术创新中心_202310521199.1 

申请/专利权人:南京第三代半导体技术创新中心有限公司;南京第三代半导体技术创新中心

申请日:2023-05-10

公开(公告)日:2024-06-21

公开(公告)号:CN116666425B

主分类号:H01L29/06

分类号:H01L29/06;H01L29/10;H01L29/78

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.06.21#授权;2023.09.15#实质审查的生效;2023.08.29#公开

摘要:本发明公开了一种SiC沟槽型MOSFET器件,包括第一导电类型SiC衬底、第一导电类型SiC外延层、第二导电类型阱区、栅极沟槽、第一导电类型源区、第二导电类型电场屏蔽区、栅介质、栅电极、隔离介质层、源极欧姆接触、漏极欧姆接触,栅极沟槽位于第一导电类型SiC外延层与第二导电类型阱区中,第一导电类型源区位于第二导电类型阱区中并靠近所述栅极沟槽,第二导电类型阱区的下边界与第一导电类型的下边界沿栅极侧壁方向界定了器件的沟道区。本发明通过将沟道所在的P型阱区和P型电场屏蔽区分割,沟道区高掺杂保障阈值电压、电场屏蔽区低掺杂降低正向导通电阻,同时电场屏蔽区与P型阱区电气联通保障电位与空穴回流。

主权项:1.一种SiC沟槽型MOSFET器件,其特征在于,包括:第一导电类型SiC衬底(1);位于所述第一导电类型SiC衬底(1)之上的第一导电类型SiC外延层(2);位于所述第一导电类型SiC外延层(2)之上的第二导电类型阱区(4);所述第二导电类型阱区(4)的平均掺杂浓度为5E15cm-3~5E17cm-3,沟道区的平均掺杂浓度为2E16cm-3~2E17cm-3;位于所述第一导电类型SiC外延层(2)与第二导电类型阱区(4)之中的栅极沟槽(7);位于所述第二导电类型阱区(4)中、靠近所述栅极沟槽(7)的第一导电类型源区(5),所述第二导电类型阱区(4)的下边界与所述第一导电类型源区(5)的下边界沿所述栅极沟槽侧壁方向界定了器件的沟道区;位于所述栅极沟槽(7)下部,包裹栅极沟槽(7)两侧底角且与所述第二导电类型阱区(4)底部相接、与第一导电类型SiC外延层(2)顶部相接的第二导电类型电场屏蔽区(3);所述第二导电类型电场屏蔽区(3)在所述栅极沟槽(7)界面处的平均掺杂浓度为5E15cm-3~1E16cm-3;第二导电类型电场屏蔽区(3)仅位于栅极沟槽(7)边缘一定距离内,即第二导电类型电场屏蔽区(3)在包裹栅极沟槽(7)底角的同时并横向延伸一定距离;第二导电类型电场屏蔽区为非均匀掺杂,靠近沟道区掺杂浓度较低、远离沟道区掺杂浓度较高;所述栅极沟槽(7)底部还设有第一导电类型电流扩展层(9);所述第一导电类型电流扩展层(9)底部位于第一导电类型SiC外延层(2)之中;栅极沟槽(7)宽度超出第一导电类型电流扩展层(9)宽度1.0微米以上;位于所述栅极沟槽(7)内的栅介质(10);位于所述栅介质(10)中的栅电极(11);位于所述栅电极和栅介质(10)(11)上的隔离介质层(12);位于部分所述第二导电类型阱区(4)和部分第一导电类型源区(5)之上、与所述隔离介质层(12)相邻的源极欧姆接触(13);位于所述第一导电类型SiC衬底(1)之下的漏极欧姆接触(14);覆盖在所述隔离介质层(12)和源极欧姆接触(13)上方的源极加厚金属(15);位于所述漏极欧姆接触(14)下方的漏极加厚金属(16)。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 南京第三代半导体技术创新中心有限公司;南京第三代半导体技术创新中心 一种SiC沟槽型MOSFET器件

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