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申请/专利权人：东南大学

摘要：为提高器件的单粒子效应触发电压，本发明提供一种抗辐照的碳化硅LDMOS器件及制备方法，器件包括衬底、外延层，沟道掺杂区、沟道注入区、沟道欧姆接触区、源极掺杂区及漏极掺杂区，金属沟槽，栅氧介质层，多晶硅、层间介质及源、漏金属电极。漏极掺杂区在器件表面横向上呈长短不一的矩形台阶状分布，增大了漏极掺杂区与外延层的接触面积，分散漏极电流。金属沟槽置于漏极掺杂区横向较短的区域以下，将电流吸引至包裹金属沟槽的漏极掺杂区处，避免电流在器件表面集中。方法是获取衬底，生长外延层，刻蚀沟槽，离子注入形成不同类型掺杂区，生长栅氧介质层，淀积多晶硅，淀积层间介质并刻蚀，淀积金属并刻蚀形成金属沟槽及金属电极。

主权项：1.一种抗辐照的碳化硅LDMOS器件，包括：第一导电类型衬底（110）和置于所述衬底（110）上的第一导电类型外延层（120），在第一导电类型外延层（120）内设有第二导电类型沟道掺杂区（121）及第一导电类型漏极掺杂区（125），在第二导电类型沟道掺杂区（121）内设有第二导电类型沟道注入区（122），在第二导电类型沟道注入区（122）内设有第二导电类型沟道欧姆接触区（123）及第一导电类型源极掺杂区（124），在第二导电类型沟道掺杂区（121）表面设有栅氧介质（131），并且，所述栅氧介质（131）的一端延伸至第一导电类型源极掺杂区（124）表面，栅氧介质（131）的另一端延伸至第一导电类型外延层（120）表面，在栅氧介质（131）上设有多晶硅栅极（132），在第二导电类型沟道欧姆接触区（123）、第一导电类型源极掺杂区（124）、多晶硅栅极（132）、第一导电类型外延层（120）及第一导电类型漏极掺杂区（125）上设有层间介质（130），在第二导电类型沟道欧姆接触区（123）及第一导电类型源极掺杂区（124）连接有源极金属电极（133），在所述第一导电类型漏极掺杂区（125）上连接有漏极金属电极（134），其特征在于，所述第一导电类型漏极掺杂区（125）包括多个横向条形漏极掺杂区（1251）、与横向条形漏极掺杂区（1251）交叉并连接的竖向漏极掺杂区（1252）及多个金属沟槽（126），金属沟槽（126）位于相邻的条形漏极掺杂区（1251）之间并位于竖向漏极掺杂区（1252）的外侧且连接于，所述条形漏极掺杂区（1251）及竖向漏极掺杂区（1252）沿所述金属沟槽（126）表面延伸并包裹金属沟槽（126），所述金属沟槽（126）的深度大于条形漏极掺杂区（1251）的深度、竖向漏极掺杂区（1252）的深度；在层间介质（130）上设有源极金属电极（133）与沟道欧姆接触区（123）和源极掺杂区（124）连接形成所述LDMOS器件的源极（S）；在层间介质（130）上设有漏极金属电极（134），与漏极掺杂区（125）连接并与金属沟槽（126）相连形成所述LDMOS器件的漏极（D）；在沟道掺杂区（121）上设有栅氧介质（131），在栅氧介质（131）上设有多晶硅栅极（132）以构成LDMOS器件的栅极（G）；当重离子入射引发寄生三极管开启时，金属沟槽（126）为正电位，相较于漏极掺杂区，对电子电流的吸引能力更强；刻槽后再进行漏极离子注入，可以极大简化离子注入工艺，确保漏极掺杂区（125）的阱深；同时金属沟槽（126）热导率高于碳化硅，能快速将热量传导出去；漏极掺杂区（125）纵向沿金属沟槽（126）表面分布，将金属沟槽（126）完全包裹，在纵向分布深浅不一，进一步增大了漏极掺杂区（125）与外延层（120）的接触面积，分散漏极电流；漏极掺杂区（125）在器件表面栅宽方向上呈长短不一的矩形台阶状分布，增大了漏极掺杂区（125）与外延层（120）的接触面积，从而分散漏极电流；金属沟槽（126）置于漏极掺杂区（125）栅宽方向上较短的区域以下，金属沟槽（126）与漏极金属电极（134）相连，当重离子入射引发寄生三极管开启时，金属沟槽（126）为正电位，可吸引电子电流。在器件表面，金属沟槽（126）将电流吸引至漏极掺杂区（125）栅宽方向上较短的区域处，避免电流在漏极掺杂区（125）栅宽方向上较长的区域处集中；在器件内部，金属沟槽（126）将电流吸引至包裹金属沟槽（126）的漏极掺杂区（125）处，避免电流在器件表面集中。

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百度查询： 东南大学 一种抗辐照的碳化硅LDMOS器件及制备方法