一种抗单粒子烧毁的沟槽栅功率MOSFET器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗单粒子烧毁加固的沟槽栅功率MOSFET器件及其制备方法，包括：在器件的中心位置刻蚀深沟槽并形成P型屏蔽区和沉积N型多晶硅，通过离子注入的方式在硼掺杂区和N型漂移区之间形成电流扩展层，通过离子注入的方式在硼掺杂区上方形成P型高浓度掺杂区和N型高浓度源区。采用本发明专利技术的技术方案，可以调制器件内部电场，是重离子入射轨迹上的电场分布更加平滑，降低器件瞬时功率密度并降低局部高温，同时保护沟槽氧化层免受高温影响，提高器件的正向导通能力，本发明专利技术可以在不牺牲器件基础电学特性的前提下显著提高器件的抗单粒子烧毁能力。粒子烧毁能力。粒子烧毁能力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗单粒子烧毁的沟槽栅功率MOSFET器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及功率半导体器件抗辐射加固
，尤其涉及一种抗单粒子烧毁的沟槽栅功率MOSFET器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]功率MOSFET器件具有驱动电流大、击穿电压高、速度快、功耗低、输出功率大等优点，可实线不同范围内的功率控制和转换，广泛应用于消费电子、工业设备与航天航空领域，在空间应用领域具有巨大的开发潜力。功率半导体器件通常具有小尺寸及工作电压高的特点，其工作稳定性容易受到空间自然辐射环境的影响，特别是单粒子烧毁(Single Event Burnout,SEB)效应的触发。SEB通常由重离子辐射引发，当重离子垂直入射到关闭状态设备中时，沿入射轨迹会产生大量电子
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空穴对，由于柯克效应，漂移/衬底均匀结处会产生峰值电场和剧烈的冲击电离，导致强烈的局部加热。且器件内部存在强电场，使得空穴通过P
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body区流向源极金属，电子流向漏极金属。空穴电流触发寄生双极结型晶体管(Bipolar Junction Transist本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗单粒子烧毁加固的沟槽栅功率MOSFET器件，其特征在于，包括：N型衬底区(100)；N型漂移区(101)，所述N型漂移区(101)在所述N型衬底区(100)的上表面；N型多晶硅(102)，所述N型多晶硅(102)在所述N型漂移区(101)上方的中间的深沟槽内；电流扩展层(103)，所述电流扩展层(103)在所述N型漂移区(101)的上表面、所述N型多晶硅(102)的两侧；硼掺杂区(104)，所述硼掺杂区(104)在所述电流扩展层(103)的上表面、所述N型多晶硅(102)的两侧；P型高浓度掺杂区(105)和N型高浓度源区(106)，所述P型高浓度掺杂区(105)在所述N型多晶硅(102)和所述N型高浓度源区(106)之间；漏极(200)，所述漏极(200)在所述N型衬底区(100)的下方；源极(201)，所述源极(201)在所述N型多晶硅(102)、P型高浓度掺杂区(105)和N型高浓度源区(106)的上方；栅极(202)，所述栅极(202)在所述电流扩展层(103)的上方并与所述N型高浓度源区(106)和所述硼掺杂区(104)相连，且所述栅极(202)以所述N型多晶硅(102)为中心对称设置；P型屏蔽区(203)，所述P型屏蔽区(203)分别在所述N型多晶硅(102)和N型漂移区(101)之间、所述栅极(202)和电流扩展层(103)之间。2.根据权利要求1所述的一种抗单粒子烧毁加固的沟槽栅功率MOSFET器件，其特征在于，所述深沟槽深度为4.4μm，宽度为2μm；所述深沟槽中氧化层的厚度为0.1μm，N型多晶硅的深度为3.9μm，宽度为1.8μm。3.根据权利要求1所述的一种抗单粒子烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颖，罗佳豪，包梦恬，李兴冀，杨剑群，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：