【技术实现步骤摘要】
一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构及方法
[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种静电浪涌诱发的SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构及方法。
技术介绍
[0002]第三代宽禁带半导体如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等因其禁带宽度大(SiC3.26eV、GaN 3.4eV)，击穿电场高，功率密度大。碳化硅MOSFET是一种具有绝缘栅结构的单极性器件、开关速度较快、开关频率较高，可以减小电路装置中电感和电容的体积，有利于实现电力电子装置的小型化。
[0003]相较于需要电流持续驱动栅极结型场效应管(JFET)和双极性晶体管(BJT)，更易于控制。而相较于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，由于不存在关断时的拖尾电流，其开关频率较高，且在高频应用中开关损耗低于相同等级的IGBT器件。上述对比表明SiC MOSFET器件的潜在优势明显。
[0004]因静电浪涌诱发的闩锁问题是SiC MOSFET非常重要的可靠性问题，极大地影响SiC MOSFET工作的稳定性。
[0005]静电在人体或...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，所述SiC MOSFET包括半导体衬底、SiC N漂移区、Pwell注入区、P++注入区、N++注入区，Pwell注入区作为寄生BJT基区，SiC N漂移区作为寄生BJT集电极，其特征在于，所述加固结构包括填充接触区、P++注入区、P增强注入区；所述填充接触区为开槽并回填多晶硅的结构，所述多晶硅与P++注入区电学连接，用以填充开槽和提供机械支撑，并用以将P++注入区引出；所述P增强注入区为P类型的注入区域，绝对深度上，P增强注入区的深度叠加填充接触区的开槽深度等于或者大于Pwell注入区的深度，P增强注入区的掺杂浓度较Pwell注入区更高，但满足在达到整个SiC MOSFET设计耐压值之前不会在P++注入区、P增强注入区、SiC N漂移区、半导体衬底通路上发生击穿。2.根据权利要求1所述的一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，其特征在于，所述P增强注入区遮断寄生BJT基区至寄生BJT集电极的扩散电流通路面积，使得在P增强注入区一侧形成的耗尽区内部电场将注入基区的载流子扫出至P增强注入区、P++注入区通路而不进入发射区。3.根据权利要求1所述的一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，其特征在于，所述P增强注入区的注入深度为5至15微米，采用7度以上的高倾斜角注入。4.根据权利要求1所述的一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，其特征在于，所述半导体衬底的厚度为90至130微米，所述SiC N漂移区为在半导体衬底之上外延生长低缺陷的SiC外延得到，SiC N漂移区的厚度在数十到数百微米量级。5.根据权利要求1所述的一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，其特征在于，所述Pwell注入区为P类型的注入区域，采用7度以下的低倾斜角注入，注入深度为5至15微米，掺杂浓度为5E16
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3至2.5E18
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3。6.根据权利要求1所述的一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，其特征在于，所述P++注入区为P类型的注入区域，采用7度以上的高倾斜角注入，所述P++注入区起到欧姆接触的作用。7.根据权利要求1所述的一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，其特征在于，所述N++注入区为N类型的注入区域，形成SiC MOSFET的源区。8.根据权利要求1所述的一种SiC MOSFET闩锁鲁棒性加固结构，其特征在于，所述SiC MOSFET还包括平面型控制栅，所述平面型控制栅与SiC N漂移区、Pwell注入区之间存在电绝缘介质，通过平面型控制栅控制Pwell注入区中沟道的形成和消失，使SiC MOSFET导通或关闭；所述平面型控制栅分两次定义Pwell注入区和N++注入区的注入图形，第一次通过淀积和图形化刻蚀定义Pwell注入地注...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，姜一波，吴瑕，
申请(专利权)人：江苏庆延微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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