一种场效应管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种场效应管，以及制备这种场效应管的制备方法，通过将场效应管中的阱区分离开来，并在相邻两个阱区之间的区域不进行离子注入而选择在其上部通过生长金属来制备肖特基接触，使周边阱区和外延形成的PN结与肖特基接触共同组成一个结势垒肖特基二极管，并且在使用过程中通过使这个结势垒肖特基二极管替代器件自身的寄生PIN二极管或在外部反并联使用的外部快恢复二极管，使得器件具有更低的导通压降，更低的功率损耗及更快的工作效率，也降低了工业成本。

A Field Effect Transistor and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种场效应管及其制备方法
本专利技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种场效应管及其制备方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)是继第一代半导体材料硅、锗和第二带半导体材料砷化镓、磷化铟后发展起来的第三代半导体材料，碳化硅材料的宽禁带是硅和砷化镓的2～3倍，使得半导体器件能在较高的温度下工作且具有发射蓝光的能力；其击穿电场比硅和砷化镓都要高出一个数量级，这决定了半导体器件的高压、大功率性能；其高的饱和电子漂移速度和低介电常数决定了器件的高频、高速工作性能；碳化硅的导热率是硅的3.3倍，砷化镓的10倍，使得碳化硅材料的导热性能好，在集成电路工艺上可以大大提高电路的集成度，同时还可以减少冷却散热系统，从而减小器件的体积。综上所述，碳化硅半导体材料具有禁带宽度大、临界击穿场强高、饱和电子漂移率高、热导率高、化学性质稳定等优点，这使得碳化硅基功率器件在高压、高温、高频、大功率、强辐射等方面都有极大的应用前景。在半导体工艺领域上，是制备耐高压、大电流功率器件的理想选择。另外，由于碳化硅所具有的优良的物理和电学特性，再结合具体工艺上的设计特点，常见的SiCMOSFET器件具有开关速度快、导通电阻小等优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种场效应管，包括N型衬底以及设于N型衬底上的N型外延，其特征在于：所述N型外延上设有通过P型离子注入形成的P‑well阱区，所述P‑well阱区与所述N型外延的交界面形成PN结，相邻两个P‑well阱区之间的N型外延上设有肖特基接触，所述肖特基与所述PN结共同形成结势垒肖特基二极管。

【技术特征摘要】
1.一种场效应管，包括N型衬底以及设于N型衬底上的N型外延，其特征在于：所述N型外延上设有通过P型离子注入形成的P-well阱区，所述P-well阱区与所述N型外延的交界面形成PN结，相邻两个P-well阱区之间的N型外延上设有肖特基接触，所述肖特基与所述PN结共同形成结势垒肖特基二极管。2.根据权利要求1所述的场效应管，其特征在于：所述P-well阱区设有N型离子注入的源极接触n+区域和P型离子注入的源极接触p+区域，所述源极接触p+区域设于所述源极接触n+区域与P-well阱区边缘之间。3.根据权利要求2所述的场效应管，其特征在于：所述P-well阱区设有栅极沟槽，所述栅极沟槽的深度大于所述P-well阱区的深度；所述栅极沟槽内设有栅电极层，在所述栅极沟槽内壁与所述栅电极层之间设有绝缘栅介质层；所述栅极沟槽设于所述源极接触n+区域。4.根据权利要求2所述的场效应管，其特征在于：所述源极接触n+区域的上部和所述源极接触p+区域的上部设有源极欧姆接触金属；所述N型衬底的背部设有漏极欧姆接触金属。5.根据权利要求4所述的场效应管，其特征在于：所述源极欧姆接触金属上部、所述栅电极层上部以及肖特基接触上部设有连接金属。6.根据权利要求5所述的场效应管，其特征在于：所述栅极沟槽开口处还设有隔离介质层，用以隔离所述源极欧姆接触金属和/或源极欧姆接触金属上部的连接金属与所述栅电极层上部的连接金属。7.一种场效应管制备方法，用以制备权利要求1至6中任意一项所述的场效应管，所述方法包括步骤一：提供已生长N型外延并完成清洗、干燥的N型衬底，其特征在于：所述方法还包括：步骤二：在N型外延表面上进行P型离子注入，形成分离的两个P-well阱区，所述P-well阱区与所述N型外延的交界面形成PN结；步骤三：在所述P-well阱区上表面进行N型离子注入，形成源极接触n+区域；步骤四：在源极接触n+区域与P-well阱区边缘之间进行P型离子注入，形成源极接触P+区域；步骤五：对注入的杂质离子进行热退火处理以激活杂质；步骤六：在源极接触n+区域向N型外延部位方向刻蚀深度大于P-well阱区深度的栅极沟槽；步骤七：在栅极沟槽内表面制备绝缘栅介质层，再在栅极沟槽内部制备栅电极层，所述绝缘栅介质层设于栅极沟槽内...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚金才，杨良，陈宇，
申请(专利权)人：深圳爱仕特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44