[發明專利]一種高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管

在審

• 申請號: 201510020600.9
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104617144A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 孫偉鋒;王佳麗;顧春德;張藝;張春偉;劉斯揚;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/423
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管，所述高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管為軸對稱結構，包括：N型襯底（1），在N型襯底（1）的一側連接有漏極金屬（10），在N型襯底（1）的另一側設有N型漂移區（2），在N型漂移區（2）中對稱設置一對P型基區（3），在P型基區（3）中設有N型源區（4）和P型體接觸區（5），在N型漂移區（2）的表面設有絕緣層（6），在絕緣層（6）的表面設有多晶硅柵（7），在多晶硅柵（7）及N型源區（4）上設有場氧化層（8），在N型源區（4）和P型體接觸區（5）連接有源極金屬（9），其特征在于，絕緣層（6）采用多階柵氧化層結構，其中一階柵氧化層始于一個P型基區（3）內的N型源區的邊界上方、延伸并止于另一個P型基區（3）內的N型源區（4）的邊界，2階及2階以上的柵氧化層位于兩個P型基區（3）之間的N型漂移區（2）的上方，各階柵氧化層的寬度隨著階數的升高逐階變小且相鄰兩階柵氧化層中的高階氧化層覆蓋低階氧化層的中心位置。

2.根據權利要求1所述的高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管，其特征在于，所述多階柵氧化層結構的階數為2~4。

3.根據權利要求1所述的高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管，其特征在于，所述多階柵氧化層結構為2階柵氧化層結構，第一階的厚度為50nm~100nm，第二階與第一階的厚度比例為1.5~2.5：1。

4.根據權利要求3所述的高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管，其特征在于，第二階柵氧化層的邊緣與同側P型基區（3）邊緣的距離為0.3μm?~0.5μm。

5.根據權利要求1所述的高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管，其特征在于，所述多階柵氧化層結構為3階柵氧化層結構，第一階的厚度為50nm~100nm，第二階與第一階的厚度比例為1~1.5：1，第三階與第二階的厚度比例為1~1.5：1。

6.根據權利要求5所述的高可靠性N型碳化硅縱向金屬氧化物半導體管，其特征在于，第二階柵氧化層的邊緣與同側P型基區（3）邊緣的距離為0.3μm?~0.5μm，第三階柵氧化層的邊緣與同側P型基區（3）邊緣的距離為0.9μm?~1.5μm。