[發(fā)明專利]一種集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010490801.6
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111755522B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯曉燕;余意;何艷靜;袁昊;宋慶文;張玉明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06;H01L29/16;H01L29/423
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 李園園

1.一種集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，包括：

N+襯底區(qū)(1)；

N-外延區(qū)(2)，設(shè)置在所述N+襯底區(qū)(1)上；

P-阱區(qū)(3)，設(shè)置在所述N-外延區(qū)(2)上；

N+注入?yún)^(qū)(4)，設(shè)置在所述P-阱區(qū)(3)上；

第一P+注入?yún)^(qū)(5)，位于所述N-外延區(qū)(2)內(nèi)部，所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)內(nèi)設(shè)置有第一溝槽(6)；

第二P+注入?yún)^(qū)(7)，位于所述N-外延區(qū)(2)內(nèi)部，且與所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)間隔設(shè)置，所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)內(nèi)設(shè)置有第二溝槽(8)；所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)在遠(yuǎn)離所述P-阱區(qū)(3)的一側(cè)設(shè)置；

柵極，與所述P-阱區(qū)(3)和所述N+注入?yún)^(qū)(4)相鄰設(shè)置，且部分位于所述N-外延區(qū)(2)和所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)的內(nèi)部，所述柵極的深度小于所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)的深度；所述柵極下端遠(yuǎn)離所述P-阱區(qū)(3)的拐角位于所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)的內(nèi)部；

源極(9)，設(shè)置在所述P-阱區(qū)(3)和所述N+注入?yún)^(qū)(4)的側(cè)壁、以及所述N+注入?yún)^(qū)(4)、所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)、所述N-外延區(qū)(2)和所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)上，所述源極(9)與所述N-外延區(qū)(2)的界面為肖特基接觸；

漏極(10)，設(shè)置在所述N+襯底區(qū)(1)下表面；

所述柵極位于所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)內(nèi)部的寬度為0.2μm-0.7μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述源極(9)與所述P-阱區(qū)(3)、所述N+注入?yún)^(qū)(4)、所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)、所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)的界面為歐姆接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)的深度與所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)的深度一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述柵極包括柵槽(11)和設(shè)置在所述柵槽(11)內(nèi)部的柵極層(12)，所述柵槽(11)內(nèi)壁與所述柵極層(12)之間設(shè)置有柵介質(zhì)層(13)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述柵槽(11)的深度為0.7μm-2μm，寬度為0.5μm-2μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述P-阱區(qū)(3)的深度為0.3μm-1.0μm，寬度為0.3μm-1.0μm，所述P-阱區(qū)(3)為高斯摻雜，表面摻雜濃度為5×10¹⁶cm^-3，峰值摻雜濃度為5×10¹⁸cm^-3，所述N+注入?yún)^(qū)(4)的深度為0.1μm-0.5μm，寬度0.3μm-1μm，摻雜濃度為1×10¹⁹-1×10²⁰cm^-3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)和所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)的深度為1.7μm-5μm，摻雜濃度為1×10¹⁹-1×10²⁰cm^-3，所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)的寬度為1.2μm-1.5μm，所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)的寬度為0.5μm-1μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述第一P+注入?yún)^(qū)(5)和所述第二P+注入?yún)^(qū)(7)之間的間距為1.5μm-5μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成TJBS的碳化硅UMOSFET器件，其特征在于，所述第一溝槽(6)和所述第二溝槽(8)的深度為0.3μm-2.3μm，寬度為0.5μm-1.5μm。