一种高UIS耐性的VDMOSFET器件及其制备方法技术

技术编号:26423228 阅读:50 留言:0更新日期:2020-11-20 14:19
本发明专利技术公开了一种高UIS耐性的VDMOSFET器件及其制备方法,该器件包括:N+衬底区;N‑外延区,设置在N+衬底区的上表面;P‑阱区,通过离子注入方式形成在N‑外延区上,且位于N‑外延区的边缘;P+注入区和N+源区,分别通过离子注入方式形成在P‑阱区内部,且N+源区位于P+注入区上表面;P+欧姆接触区,形成在P‑阱区内部;栅介质层、栅极和栅金属层,自下而上依次设置在N‑外延区的未被覆盖的上表面;源极,设置在P+欧姆接触区和N+源区上方;漏极,设置在N+衬底区的下表面。本发明专利技术能最大限度地减小寄生双极型晶体管基区的串联电阻,降低器件因寄生BJT开启而发生UIS失效的可能性,提高器件的UIS耐性。

【技术实现步骤摘要】
一种高UIS耐性的VDMOSFET器件及其制备方法
本专利技术属于集成电路
,具体涉及一种高UIS耐性的VDMOSFET器件及其制备方法。
技术介绍
宽带隙半导体材料碳化硅具有较大的禁带宽度,较高的临界击穿电场,以及高热导率、高电子饱和漂移速度等优良物理和化学特性,适合制作高温、高压、大功率、抗辐照的半导体器件。在功率电子领域中,功率MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)已被广泛应用,它具有栅极驱动简单,开关时间短等特点。UIS(UnclampedInductiveSwitching,非钳位感性开关)失效是指在电路快速开关过程中,存储于MOSFET漏极串联电感或感性元件中的能量会在MOSFET器件的漏源端产生过电压,迫使器件进入反向雪崩工作模式并同时将能量释放出去,一旦所释放的能量超过MOSFET器件承受的极限,就有可能会导致器件失效进而使得整个电路乃至系统的瘫痪。研究表明UIS失效的主要原因之一是MOSFET器件中寄生BJT(Bi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高UIS耐性的VDMOSFET器件,其特征在于,包括:/nN+衬底区(1);/nN-外延区(2),设置在所述N+衬底区(1)的上表面;/nP-阱区(3),通过离子注入方式形成在所述N-外延区(2)上,且位于所述N-外延区(2)的边缘;/nP+注入区(4)和N+源区(6),分别通过离子注入方式形成在所述P-阱区(3)内部,且所述N+源区(6)位于所述P+注入区(4)上表面;/nP+欧姆接触区(7),形成在所述P-阱区(3)内部,且与所述P+注入区(4)和所述N+源区(6)接触;/n栅介质层(8)、栅极(9)和栅金属层(10),自下而上依次设置在所述N-外延区(2)的未被覆盖的上表面,且所...

【技术特征摘要】
1.一种高UIS耐性的VDMOSFET器件,其特征在于,包括:
N+衬底区(1);
N-外延区(2),设置在所述N+衬底区(1)的上表面;
P-阱区(3),通过离子注入方式形成在所述N-外延区(2)上,且位于所述N-外延区(2)的边缘;
P+注入区(4)和N+源区(6),分别通过离子注入方式形成在所述P-阱区(3)内部,且所述N+源区(6)位于所述P+注入区(4)上表面;
P+欧姆接触区(7),形成在所述P-阱区(3)内部,且与所述P+注入区(4)和所述N+源区(6)接触;
栅介质层(8)、栅极(9)和栅金属层(10),自下而上依次设置在所述N-外延区(2)的未被覆盖的上表面,且所述栅介质层(8)的下表面与所述P-阱区(3)和所述N+源区(6)接触;
源极(11),设置在所述P+欧姆接触区(7)和所述N+源区(6)上方,且所述源极(11)与所述P+欧姆接触区(7)和所述N+源区(6)的界面形成欧姆接触;
漏极(12),设置在所述N+衬底区(1)的下表面。


2.根据权利要求1所述的高UIS耐性的VDMOSFET器件,其特征在于,所述P+注入区(4)通过铝离子注入形成在所述P-阱区(3)内部,所述P+注入区(4)的深度为0.3μm-0.5μm,宽度0.3μm-1.5μm,掺杂浓度为1×1019cm-3。


3.根据权利要求1所述的高UIS耐性的VDMOSFET器件,其特征在于,所述N+源区(6)通过氮离子注入形成,所述N+源区(6)的深度为0.2μm-0.5μm,宽度0.3μm-1.5μm,掺杂浓度为1×1019cm-3。


4.根据权利要求1所述的高UIS耐性的VDMOSFET器件,其特征在于,在所述P+欧姆接触区(7)的两侧分别形成一个P+注入区(4),在每个所述P+注入区(4)的上表面分别包括一个N+源区(6)。


5.根据权利要求4所述的高UIS耐性的VDMOSFET器件,其特征在于,所述P+欧姆接触区(7)的深度与所述P-阱区(3)的深度相同,所述P+注入区(4)与所述N+源区(6)的深度之和等于所述P-阱区(3)的深度。


6.一种高UIS耐性的VDMOSFET器件的制备方法,用于制备权利要求1至5中任一项所述的VDMOSFET器件,其特征在于,所述制备方法包括:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:何艳静白志强汤晓燕宋庆文张玉明
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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