[發明專利]具有高溝道遷移率的SiC-MOSFET

有效

• 申請號: 201210345929.9
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN103000670B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 安東·毛德;羅蘭·魯普;漢斯-約阿希姆·舒爾茨
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

1.半導體裝置，包括：

SiC制成的半導體本體；

場效應晶體管，所述場效應晶體管具有：

形成在SiC制成的所述半導體本體內的漂移區(102)；

在所述漂移區內的SiC屏蔽區(106)；

所述半導體本體上的多晶硅層，其中，所述多晶硅層具有10nm至50μm的范圍內的平均粒度并且包括源區(103s)以及體區(103b)；以及

與所述體區(103b)鄰接的柵結構，

其中，所述屏蔽區(106)通過電觸點與所述源區電接觸，

其中，所述多晶硅層的厚度d位于0.5μm至3μm的范圍內，并且在所述體區中能夠通過場效應控制的溝道在垂直方向上延伸

其中，所述場效應晶體管是溝槽晶體管，所述溝槽晶體管具有從所述多晶硅層的表面伸入至所述多晶硅層內并且終止在所述多晶硅層內的溝槽，所述溝槽具有形成在其內的柵結構。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，所述體區(103b)中的載流子遷移率μ位于50cm²/(Vs)至700cm²/(Vs)的范圍內。

3.根據權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，所述多晶硅層形成在單元區域內，但是沒有形成在所述場效應晶體管的邊緣終端區域。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的半導體裝置，其特征在于在SiC制成的所述半導體本體內的屏蔽區(106)，其中，所述屏蔽區具有與所述漂移區的導電類型相反的導電類型。

5.根據權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，所述屏蔽區(106)的底面與所述多晶硅層的底面之間的距離為電有源漂移區(102)的厚度的5％至20％。

6.根據權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，所述屏蔽區(106)在其頂面電接觸，并且所述電觸點通過所述多晶硅層中的開口接觸所述屏蔽區(106)的頂面。

7.根據權利要求5所述的半導體裝置，其特征在于，所述屏蔽區(106)在其頂面電接觸，并且所述電觸點通過所述多晶硅層中的開口接觸所述屏蔽區(106)的頂面。

8.根據權利要求4所述的半導體裝置，其特征在于，所述屏蔽區(106)在其頂面電接觸，并且通過摻雜的體連接區域(103k)建立電接觸，其中，所述體連接區域(103k)還形成與所述體區(103b)的電接觸。

9.根據權利要求5所述的半導體裝置，其特征在于，所述屏蔽區(106)在其頂面電接觸，并且通過摻雜的體連接區域(103k)建立電接觸，其中，所述體連接區域(103k)還形成與所述體區(103b)的電接觸。

10.根據權利要求1至3中任一項所述的半導體裝置，其特征在于形成在所述體區(103b)上的柵介質，所述柵介質由氧化硅和高k介質組成的組中的材料構成。

11.根據權利要求1至3中任一項所述的半導體裝置，其特征在于所述多晶硅層內的導通區，其中，所述導通區具有與所述源區(103s)一致的并且與所述體區(103b)相反的導電類型，并且所述體區(103b)形成在所述源區(103s)和所述導通區之間并且與二者鄰接。

12.根據權利要求11所述的半導體裝置，其特征在于所述導通區和與所述導通區鄰接的SiC制成的所述半導體本體之間的金屬短路(999)。

13.根據權利要求11所述的半導體裝置，其特征在于電荷積聚區(777)，所述電荷積聚區(777)介電地與位于所述導通區和與所述導通區鄰接的SiC制成的所述半導體本體之間的結隔開，并且適合于通過場效應誘發所述導通區和與所述導通區鄰接的SiC制成的所述半導體本體之間的結上的載流子積聚。