一种集成沟槽和体平面栅的SiCMOSFET器件制造技术

本发明专利技术涉及一种集成沟槽和体平面栅的SiC MOSFET器件，属于半导体技术领域。该MOSFET是在传统沟槽栅的基础上，在沟槽栅底部引入体平面栅结构。该体平面栅由源金属﹑栅绝缘介质层﹑栅底部N+源﹑栅底部P电场屏蔽区以及栅底部沟道区组成，且栅底部N+源﹑栅底部P电场屏蔽区与源金属短接。该体平面栅不但引入新的沟道，且在P电场屏蔽区/N

【技术实现步骤摘要】
一种集成沟槽和体平面栅的SiC MOSFET器件


[0001]本专利技术属于半导体
，涉及一种集成沟槽和体平面栅的SiC MOSFET器件。

技术介绍

[0002]SiC(碳化硅)是一种由硅(Si)和碳(C)构成的化合物半导体材料。SiC的优点不仅在于其绝缘击穿场强是Si的10倍，带隙是Si的3倍，而且在器件制造时可以在较宽的范围内实现必要的P型、N型控制，所以被认为是一种超越Si极限的用于制造功率器件的材料。SiC材料能够以具有快速器件结构特征的多数载流子器件(肖特基势垒二极管和MOSFET)实现高压化，因此可以同时实现“高耐压”、“低导通电阻”、“高频”这三个特性。SiC器件的漂移层电阻比Si器件的要小，不必使用电导率调制，就能够以具有快速器件结构特征的MOSFET同时实现高耐压和低导通电阻。
[0003]功率MOSFET是电压控制型功率器件，具有栅极驱动电路简单，开关时间短，功率密度大，转换效率高的特点，广泛应用于各种电力电子系统。从原理上来说，MOSFET不会产生拖尾电流，在替代IGBT时，可以实现开关损耗的大幅减小和散热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成沟槽和体平面栅的SiCMOSFET器件，其特征在于：该器件结构左右对称；包括漏极金属接触区(1)、N+衬底(2)、N
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漂移区(3)、P
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body区(4)、P+源区(5)、N+源区(6)、P+多晶硅(10)、电流扩展区(14)、第二漂移区(15)；关键结构体平面栅包括源金属(7)、绝缘介质层(8)、栅底部沟道区(11)、栅底部N+源区(12)、栅底部P电场屏蔽区(13)；所述漏极金属接触区(1)位于N+衬底(2)的下表面；所述N+衬底层(2)分别位于N
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漂移区(3)的下表面与阴极金属接触区(1)的上表面；所述N
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漂移区(3)位于P
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body区(4)下表面、电流扩展区(14)的下表面，同时位于N+衬底层(2)的上表面；所述P
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body区(4)分别位于第二漂移区(15)上表面和P+源区(6)、N+源区(7)下表面，同时P
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body区(5)侧面还与绝缘介质层(8)外侧表面接触；所述P+源区(5)位于P
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body区(4)的上表面，同时P+源区(5)上表面与源金属(7)接触，P+源区(5)的侧面与N+源区(6)接触；所述N+源区(6)位于P
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body区(5)的上表面，同时N+源区(6)上表面与源金属(7)接触，N+源区(6)的侧面与P+源区(5)接触；所述源金属(7)位于P+源区(5)与N+源区(6)的上表面，同时位于栅底部N+源区(12)、栅底部P电场屏蔽区(13)上表面，源金属(7)将P+源区(5)、N+源区(6)、栅底部N+源区(12)、与栅底部P电场屏蔽区(13)相连接，同时将绝缘介质层(8)分为左右对称的两部分；所述绝缘介质层(8)位于栅底部沟道区(11)、栅底部N+源区(12)、接触电流扩展区(14)上方，绝缘介质层(8)外侧与P
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body区(4)、N+源区(6)、源金属(7)、第二漂移区(15)接触，绝缘介质层(8)将P+多晶硅(10)与其它区域分割开来；所述P+多晶硅(10)被绝缘介质层(8)完全包围；所述栅底部沟道区(11)位于栅底部P电场屏蔽区(13)上方，同时位于绝缘介质层(8)下方，内侧与栅底部N+源区(12)，外侧与电流扩展区(14)接触；所述栅底部N+源区(12)与源金属(7)、栅底部沟道区(11)、栅底部P电场屏蔽区(13)、绝缘介质层(8)相接触；所述栅底部P电场屏蔽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟中，许峰，秦海峰，王玉婵，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：