一种内部集成低导通压降二极管的SiC MOSFET结构制造技术

本发明专利技术公开了一种内部集成低导通压降二极管的SiC MOSFET结构，包括栅区和分布在栅区两侧的源区，栅区由两个被氧化层隔离的分裂栅组成，其中一个为控制沟道通断的栅，另一个为与源极短接的虚栅；靠近虚栅的一个源区下方为N基区，另一个源区下方为P基区，进一步地，在漂移区远离衬底的一面设置电流拓展层，P阱、N基区、P基区以及栅区均位于电流拓展层的上方，P阱与电流拓展层构成承受电压的PN结。本发明专利技术利用分裂栅和N基区内部集成低势垒二极管，抑制了反向导通情况下体二极管的作用，实现更低的导通电压，抑制了双极导通，电流驱动能力更强，利用电子迁移率大于空穴迁移率的特性，降低内部二极管引入的沟道电阻，并进一步减小第三象限导通电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体，特别涉及一种内部集成低导通压降二极管的sicmosfet结构。

技术介绍

1、碳化硅(sic)材料具有宽禁带、高热导率、高击穿电场、高载流子饱和漂移速度等优异特性，适合制作高压、高功率的半导体电力电子器件。

2、沟槽型功率mos(umos)是基于槽栅工艺开发出的一种功率半导体器件，由于消除了vdmos结构中的jfet区，为功率mos提供了降低内部阻抗的机会，使导通电阻更接近于理想值；相对于横向器件，其单元尺寸小，所以元胞密度更大，电流密度也就更大，在节省芯片面积的同时还能产生大的电流驱动，而且易形成亚微米沟道。因此，功率sic umos凭借导通电阻低、高耐压、开关速度高等优势，使得其被称为第二代sic mosfet器件，广泛应用于功率电路中。

3、例如，在功率开关应用中，常使用sic mos内部寄生的体二极管来实现续流的作用，但sic材料的宽带隙决定了内部体二极管具有高的导通电压，这意味着连续工作将导致高导通损耗，并且由于体二极管的双极导通可能引入基面位错(bpd)，会引发可靠性问题。>

4、现有改善本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内部集成低导通压降二极管的SiC MOSFET结构，其特征在于，包括栅区和分布在栅区两侧的源区，所述栅区由两个被氧化层隔离的分裂栅组成，其中一个为控制沟道通断的栅，另一个为与源极短接的虚栅；靠近所述虚栅的一个源区下方为N基区，另一个源区下方为P基区，从而利用分裂栅和N基区内部集成低势垒二极管，抑制反向导通情况下体二极管的作用。

2.根据权利要求1所述内部集成低导通压降二极管的SiC MOSFET结构，其特征在于，所述分裂栅由多晶硅沿竖向隔离形成，两栅之间以及两栅与其它区域之间，均以氧化层隔离。

3.根据权利要求1所述内部集成低导通压降二极管的SiC MOS...

【技术特征摘要】

1.一种内部集成低导通压降二极管的sic mosfet结构，其特征在于，包括栅区和分布在栅区两侧的源区，所述栅区由两个被氧化层隔离的分裂栅组成，其中一个为控制沟道通断的栅，另一个为与源极短接的虚栅；靠近所述虚栅的一个源区下方为n基区，另一个源区下方为p基区，从而利用分裂栅和n基区内部集成低势垒二极管，抑制反向导通情况下体二极管的作用。

2.根据权利要求1所述内部集成低导通压降二极管的sic mosfet结构，其特征在于，所述分裂栅由多晶硅沿竖向隔离形成，两栅之间以及两栅与其它区域之间，均以氧化层隔离。

3.根据权利要求1所述内部集成低导通压降二极管的sic mosfet结构，其特征在于，所述源区在远离栅区的一侧设置源级金属，源级金属下方为p型重掺杂区域，所述p型重掺杂区域被p阱包围，且p阱将源级金属与n基区或p基区隔离。

4.根据权利要求3所述内部集成低导通压降二极管的sic mosfet结构，其特征在于，所述p型重掺杂区域掺杂浓度为1*1020cm-3～5*1020cm-3；所述p阱的掺杂浓度为6*1017cm-3～8*1017cm-3；所述源区的掺杂浓度为1*1020～5*1020cm-3；所述p基区掺杂浓度为1*1016～1.5*10...

【专利技术属性】
技术研发人员：师毅恒，刘莉，曾凯，李刚朋，郭靖祺，
申请(专利权)人：西安电子科技大学广州研究院，
类型：发明
国别省市：