一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET制造技术

本实用新型专利技术提供了一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET，包括：第一栅极绝缘层设于碳化硅衬底上侧面；第二栅极绝缘层设于碳化硅衬底下侧面；第一栅极金属层设于第一栅极绝缘层上；第二栅极金属层设于第二栅极绝缘层上；第一N型区设于碳化硅衬底左侧，第一N型区内设有上下对称的第一源区以及第二源区；第二N型区设于所述碳化硅衬底右侧，第二N型区内设有上下对称的第三源区以及第四源区；第一源极金属层连接至第一源区；第二源极金属层连接至第二源区；第一漏极金属层连接至第三源区；以及，第二漏极金属层连接至第四源区，提高器件的电流能力，增加器件驱动能力。增加器件驱动能力。增加器件驱动能力。

【技术实现步骤摘要】
一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET


[0001]本技术涉及一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET。

技术介绍

[0002]SiC器件碳化硅(SiC)材料因其优越的物理特性，广泛受到人们的关注和研究。在当下对于SiC器件的研究还主要集中在纵向功率器件中，对于SiC集成电路的研究还相对较少。尤其是对于集成电路中横向器件的器件结构研究更少，仅就最基础的对称横向器件集成做研究。
[0003]现有技术中存在SiC器件本征载流子浓度较低，饱和迁移率较低的问题。故在高速小尺寸集成电路中存在器件响应速度慢，相同驱动能力要求下器件的尺寸更大。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题，在于提供，提高器件的电流能力，增加器件驱动能力。
[0005]本技术是这样实现的：一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET，包括：
[0006]碳化硅衬底，
[0007]第一栅极绝缘层，所述第一栅极绝缘层设于所述碳化硅衬底上侧面；
[0008]第二栅极绝缘层，所述第二栅极绝缘层设于所述碳化硅衬底下侧面；
[0009]第一栅极金属层，所述第一栅极金属层设于所述第一栅极绝缘层上；
[0010]第二栅极金属层，所述第二栅极金属层设于所述第二栅极绝缘层上；
[0011]第一N型区，所述第一N型区设于所述碳化硅衬底左侧，所述第一N型区内设有上下对称的第一源区以及第二源区；
[0012]第二N型区，所述第二N型区设于所述碳化硅衬底右侧，所述第二N型区内设有上下对称的第三源区以及第四源区；
[0013]第一源极金属层，所述第一源极金属层连接至第一源区；
[0014]第二源极金属层，所述第二源极金属层连接至第二源区；
[0015]第一漏极金属层，所述第一漏极金属层连接至第三源区；
[0016]以及，第二漏极金属层，所述第二漏极金属层连接至第四源区。
[0017]进一步地，所述碳化硅衬底为P型。
[0018]进一步地，所述第一源区、第二源区、第三源区以及第四源区均为N+型。
[0019]本技术的优点在于：
[0020]一、在MOSFET的上下方的栅氧靠近体内层表面构建导电沟道，同时构建的沟道可以提高器件的电流能力，增加器件驱动能力；
[0021]二、器件的源极和漏极是完全对称的结构，器件的源极和漏极可以调换使用；
[0022]四、器件在上下表面分别有单独的MOSFET结构，其上表面或者下表面的MOSFET结构损坏对另外一个导电机制没有影响，只是电流能力下降一半，器件可以继续降额使用，提
高了可靠性。
附图说明
[0023]下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的说明。
[0024]图1是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的原理示意图。
[0025]图2是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的横截面图。
[0026]图3是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的制造方法流程图一。
[0027]图4是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的制造方法流程图二。
[0028]图5是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的制造方法流程图三。
[0029]图6是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的制造方法流程图四。
[0030]图7是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的制造方法流程图五。
[0031]图8是本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET的制造方法流程图六。
具体实施方式
[0032]请参阅图1和图2所示，本技术一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET，包括：
[0033]碳化硅衬底101，所述碳化硅衬底101为P型；
[0034]第一栅极绝缘层102，所述第一栅极绝缘层102设于所述碳化硅衬底101上侧面；
[0035]第二栅极绝缘层103，所述第二栅极绝缘层102设于所述碳化硅衬底101下侧面；
[0036]第一栅极金属层104，所述第一栅极金属层104设于所述第一栅极绝缘层102上；
[0037]第二栅极金属层105，所述第二栅极金属层105设于所述第二栅极绝缘层103上；
[0038]第一N型区106，所述第一N型区106设于所述碳化硅衬底101左侧，所述第一N型区106内设有上下对称的第一源区1061以及第二源区1062；
[0039]第二N型区107，所述第二N型区107设于所述碳化硅衬底101右侧，所述第二N型区107内设有上下对称的第三源区1071以及第四源区1072，所述第一源区1061、第二源区1062、第三源区1071以及第四源区1072均为N+型；
[0040]第一源极金属层108，所述第一源极金属层108连接至第一源区1061；
[0041]第二源极金属层109，所述第二源极金属层109连接至第二源区1062；
[0042]第一漏极金属层110，所述第一漏极金属层110连接至第三源区1071；
[0043]以及，第二漏极金属层111，所述第二漏极金属层111连接至第四源区1072。
[0044]该MOSFET属于横向器件，源极和漏极可以调换位置。该MOSFET中有两个横向MOSFET结构，分别位于MOSFET的上表面和下表面，上下表面的MOSFET结构可以提高器件的电流能力。该MOSFET在提高器件的电流能力的同时，在器件上表面或者下表面的MOSFET结构损坏时，另外一个MOSFET结构还可以继续工作，可以降额使用，增加了器件的可靠性。该器件在器件尺寸缩小之后仍然具有使用价值。在器件尺寸缩小之后，衬底尺寸下降，上下对称栅可以增加器件的栅控能力，对器件的状态控制更精确。
[0045]如图1至8所示，本技术的MOSFET的制造方法，具体包括如下步骤：
[0046]步骤1：在碳化硅衬底101上方形成第一阻挡层a，并对第一阻挡层a蚀刻形成通孔，通过通孔区域对碳化硅衬底101进行离子注入，在碳化硅衬底101下方形成第二阻挡层b，并对第二阻挡层b蚀刻形成通孔，通过通孔区域对碳化硅衬底101进行离子注入，最终形成第
一N型区106以及第二N型区107，所述碳化硅衬底101为P型；
[0047]步骤2：在碳化硅衬底101上方重新形成第一阻挡层a，并对第一阻挡层a蚀刻形成通孔，通过通孔区域对第一N型区106以及第二N型区107进行离子注入，形成第一源区1061以及第三源区1071，在碳化硅衬底101下方重新形成第二阻挡层b，并对第二阻挡层b蚀刻形成通孔，通过通孔区域对第一N型区106以及第二N型区107进行离子注入，形成第二源区1062以及第四源区1072；所述第一源区1061、第二源区1062、第三源区1071以及第四源区1072均为N+型；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高电流能力的对称碳化硅MOSFET，其特征在于，包括：碳化硅衬底，第一栅极绝缘层，所述第一栅极绝缘层设于所述碳化硅衬底上侧面；第二栅极绝缘层，所述第二栅极绝缘层设于所述碳化硅衬底下侧面；第一栅极金属层，所述第一栅极金属层设于所述第一栅极绝缘层上；第二栅极金属层，所述第二栅极金属层设于所述第二栅极绝缘层上；第一N型区，所述第一N型区设于所述碳化硅衬底左侧，所述第一N型区内设有上下对称的第一源区以及第二源区；第二N型区，所述第二N型区设于所述碳化硅衬底右侧，所述第二N型区内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长沙，李昀佶，李佳帅，何佳，
申请(专利权)人：泰科天润半导体科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：