一种含稀土栅介质层的平面型SiCMOSFET及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET及其制造方法。其中，所述结构包括：金属层、衬底；设置于衬底上部的缓冲区，包括若干缓冲层；设置于缓冲区上部的外延层；设置于外延层上部两侧的P阱区，P阱区中间处形成JFET区；所述P阱区上部设有超结区；所述JFET区上部设置有与JFET区、P阱区、超结区接触的栅氧化层区等。本发明专利技术结合多缓冲层，P+/N+超结结构以及栅氧化层区结构的方法；利用多缓冲层的结构转移峰值电场，提高了器件承受宇宙射线的能力，消除器件在N+源区，P阱区以及N

【技术实现步骤摘要】
一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体功率器件
，尤其涉及一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET及其制造方法。

技术介绍

[0002]MOSFET是一种可以利用小电压来控制大电流大电压的开关器件，该特性广泛应用于模拟电路与数字电路。在器件的栅极电压达到阈值电压后，P阱区位置处的空穴在反向电压的作用下形成相应的N沟道，将源极和漏极连接形成导通的状态。
[0003]受材料自身性质的限制，Si器件在一些极端环境(例如：高温、高压、大功率以及高辐射)的表现不尽如人意，无法满足相关应用的需求。而第三代半导体材料碳化硅(SiC)以其优异的物理特性克服了Si材料带隙小、临界击穿场强低和热导率低等缺点，成为替代Si的理想材料。碳化硅(SiC)具有宽的能带隙、高的临界电场和高的热导率，是下一代电力器件应用中最有前途的材料。
[0004]目前，SiC MOSFET器件的元胞尺寸随功率器件尺寸的不断减小而减小，器件栅氧化层的厚度也随之不断减薄。当栅氧化层的厚度减小到一定程度时，SiC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET，包括：金属层、衬底；其特征在于，还包括：设置于衬底上部的缓冲区，包括若干缓冲层；设置于缓冲区上部的外延层；设置于外延层上部两侧的P阱区，P阱区中间处形成JFET区；所述P阱区上部设有超结区；所述JFET区上部设置有与JFET区、P阱区、超结区接触的栅氧化层区；所述栅氧化层区包括若干稀土栅氧化层；所述栅氧化层区上部依次设置有栅极金属层和包覆栅氧化层区、栅极金属层的钝化层；所述超结区上部覆盖有源极金属层。2.如权利要求1所述的一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET，其特征在于，所述P阱区宽度为5
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10μm，高度为3
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4μm。3.如权利要求1或2所述的一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET，其特征在于，所述超结区的宽度为2
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6μm，高度为0.5
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3μm。4.如权利要求1所述的一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET，其特征在于，所述栅氧化层区包括若干第一稀土栅氧化层，所述第一稀土栅氧化层的高度为5
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8nm；和/或，所述栅氧化层区包括若干第二稀土栅氧化层，所述第二稀土栅氧化层的高度为20
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25nm；和/或，所述栅氧化层区包括若干第三稀土栅氧化层，所述第三稀土栅氧化层的高度为8
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12nm。5.如权利要求4所述的一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET，其特征在于，所述栅氧化层区包括从下至上依次设置的第一稀土栅氧化层、第二稀土栅氧化层以及第三稀土栅氧化层，且所述稀土栅氧化层的材质为Al2O3、Gd2O3、SiO2中的一个或多个。6.如权利要求1所述的一种含稀土栅介质层的平面型SiC MOSFET，其特征在于，所述若干缓冲层沿衬底向上的方向掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟锋，王鑫炜，冶晓峰，龙明涛，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：