[發明專利]一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應晶體管

在審

• 申請號: 201810409635.5
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108831924A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 王策;郭清;盛況;王妹芳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 沈孝敬

1.一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應晶體管，包括源極(1)、柵極(2)、漏極(3)、氧化層(4)、N+源區(5)、P+接觸區(6)、P阱(7)、N-柵下漂移區(8)、N外延層(9)、N+漏區(10)、N-漏極下漂移區(11)和P襯底(12)，其特征在于：

N-漏極下漂移區(11)是采用離子注入工藝在P襯底(12)內形成的低濃度N型摻雜區；

N+漏區(10)是采用離子注入工藝在N外延層(9)中形成的高濃度N型摻雜區；

N外延層(9)是采用化學氣相沉積或者離子注入的方式形成于P襯底上的N型摻雜區；

N-柵下漂移區(8)是采用高溫離子注入工藝在N外延層(9)內形成的低濃度N型摻雜區；

P阱(7)是采用高溫離子注入工藝在P襯底(12)內形成的P型摻雜區；

P+接觸區(6)是采用高溫離子注入工藝在P阱(7)內遠離N外延層(9)處形成的高濃度P型摻雜區；

N+源區(5)是采用離子注入工藝在P阱(7)內形成的高濃度N型摻雜區；

氧化層(4)是采用LPECVD電極或者熱氧化工藝形成于部分區域的P阱(7)之上的氧化物；

漏極(3)是淀積在部分區域的N+漏區(10)之上的金屬；

柵極(2)是淀積在部分區域的氧化層(4)之上的N型金屬；

源極(1)是淀積在全部區域的P+接觸區(6)和部分區域的N+源區(5)之上的金屬。

2.根據權利要求1所述的一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述N-漏極下漂移區(11)位于N外延層(9)靠近N+漏區(10)一側下方，摻雜濃度在1e16cm-3～9e16cm-3之間。

3.根據權利要求1所述的一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述P襯底(12)摻雜濃度為1e16cm-3～3e16cm-3。

4.根據權利要求1所述的一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述N+漏區(10)和N+源區(5)摻雜濃度均為1e18cm-3～2e19cm-3。

5.根據權利要求1所述的一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述N外延層(9)在靠近P阱(7)一側厚度為0.3μm～0.9μm，在靠近N+漏區(10)一側厚度為0.9μm～1.2μm，其濃度為5e16cm-3～2e17cm-3。

6.根據權利要求1所述的一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述漏極(3)和源極(1)通過歐姆接觸與下方半導體形成接觸。

7.根據權利要求1所述的一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述氧化層(4)是通過氮化處理提升氧化層界面質量，其厚度為0.05μm～0.1μm。

8.根據權利要求1所述的一種適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述柵極(2)的覆蓋區域小于氧化層(4)，并通過離子注入及推進退火工藝提升其導電性。

9.根據權利要求1～8任何一項所述的適用于集成電路的碳化硅平面型功率場效應管，其特征在于，所述P+接觸區(6)通過高溫激活退火工藝實現載流子的激活，摻雜濃度為5e18cm-3～2e19cm-3。