[發明專利]隧穿輔助導通的硅/碳化硅異質結MOSFET功率器件

有效

• 申請號: 202110676212.1
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113471290B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 孔謀夫;郭嘉欣;黃柯;胡澤偉;高佳成;陳宗棋
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

1.一種隧穿輔助導通的硅/碳化硅異質結MOSFET功率器件，包括：碳化硅N型漂移區（2），位于碳化硅N型漂移區（2）上表面的正面結構和位于碳化硅N型漂移區（2）下表面的背面結構；

所述背面結構包括：位于碳化硅N型漂移區（2）下表面的碳化硅N型漏極區（1），以及與碳化硅N型漏極區（1）形成歐姆接觸的漏極金屬（11）；

所述正面結構包括：位于碳化硅N型漂移區（2）上表面的硅P型基區（5）、以及位于硅P型基區（5）兩側的源極深槽與柵極深槽，所述源極深槽與柵極深槽均深入碳化硅N型漂移區（2），所述柵極深槽的槽壁設置柵氧化層（8）、槽內填充柵極金屬（10）、共同構成槽柵，所述源極深槽內填充源極金屬（9）；所述碳化硅N型漂移區（2）內還設置有碳化硅P型源極區（3）與碳化硅P型屏蔽區（4），所述碳化硅P型源極區（3）位于源極深槽的下方、且使源極金屬（9）與碳化硅N型漂移區（2）不接觸，所述碳化硅P型屏蔽區（4）位于柵極深槽的下方、且保證柵氧化層（8）與碳化硅N型漂移區（2）相接觸；所述硅P型基區（5）內設置有相鄰接的硅P型源極接觸區（6）和硅N型源極接觸區（7），所述硅P型源極接觸區（6）位于源極深槽一側、所述硅N型源極接觸區（7）位于柵極深槽一側、且硅P型源極接觸區（6）與硅N型源極接觸區（7）的上表面均覆蓋源極金屬（9），所述硅N型源極接觸區（7）的上表面還覆蓋有柵氧化層（8）、源極金屬（9）與柵極金屬（10）通過柵氧化層（8）分隔。

2.一種隧穿輔助導通的硅/碳化硅異質結MOSFET功率器件，包括：碳化硅N型漂移區（2），位于碳化硅N型漂移區（2）上表面的正面結構和位于碳化硅N型漂移區（2）下表面的背面結構；

所述背面結構包括：位于碳化硅N型漂移區（2）下表面的碳化硅N型漏極區（1），以及與碳化硅N型漏極區（1）形成歐姆接觸的漏極金屬（11）；

所述正面結構包括：位于碳化硅N型漂移區（2）上表面的硅N型基區（12）、以及位于硅N型基區（12）兩側的源極深槽與柵極深槽，所述源極深槽與柵極深槽均深入碳化硅N型漂移區（2），所述柵極深槽的槽壁設置柵氧化層（8）、槽內填充柵極金屬（10）、共同構成槽柵，所述源極深槽直接填充源極金屬（9）；所述碳化硅N型漂移區（2）內還設置有碳化硅P型源極區（3）與碳化硅P型屏蔽區（4），所述碳化硅P型源極區（3）位于源極深槽的下方、且使源極金屬（9）與碳化硅N型漂移區（2）不接觸，所述碳化硅P型屏蔽區（4）位于柵極深槽的下方、且保證柵氧化層（10）與碳化硅N型漂移區（2）相接觸；所述硅N型基區（12）內設置有相鄰接的硅P型源極接觸區（6）和硅N型源極接觸區（7），所述硅P型源極接觸區（6）位于源極深槽一側、所述硅N型源極接觸區（7）位于柵極深槽一側、且硅P型源極接觸區（6）與硅N型源極接觸區（7）的上表面均覆蓋源極金屬（9），所述硅N型源極接觸區（7）的上表面還覆蓋有柵氧化層（8）、源極金屬（9）與柵極金屬（10）通過柵氧化層（8）分隔。

3.一種隧穿輔助導通的硅/碳化硅異質結MOSFET功率器件，包括：碳化硅N型漂移區（2），位于碳化硅N型漂移區（2）上表面的正面結構和位于碳化硅N型漂移區（2）下表面的背面結構；

所述背面結構包括：位于碳化硅N型漂移區（2）下表面的碳化硅N型漏極區（1），以及與碳化硅N型漏極區（1）形成歐姆接觸的漏極金屬（11）；

所述正面結構包括：位于碳化硅N漂移區（2）上表面的硅P型基區（5）、以及位于硅P型基區（5）兩側的源極深槽與柵極深槽，所述源極深槽與柵極深槽均深入碳化硅N型漂移區（2），所述柵極深槽的槽壁設置柵氧化層（8）、槽內填充柵極金屬（10）、共同構成槽柵，所述源極深槽內從下往上依次填充第二源極金屬（14）、源氧化層（13）、第一源極金屬（9），所述第二源極金屬（14）與硅P型基區（5）不接觸，所述第一源極金屬（9）與碳化硅N型漂移區（2）不接觸；所述碳化硅N型漂移區（2）內還設置有碳化硅P型源極區（3）與碳化硅P型屏蔽區（4），所述碳化硅P型源極區（3）位于源極深槽的下方、且保證第二源極金屬（14）與碳化硅N型漂移區（2）形成肖特基接觸，所述碳化硅P型屏蔽區（4）位于柵極深槽的下方、且保證柵氧化層（8）與碳化硅N型漂移區（2）相接觸；所述硅P型基區（5）內設置有相鄰接的硅P型源極接觸區（6）和硅N型源極接觸區（7），所述硅P型源極接觸區（6）位于源極深槽一側、所述硅N型源極接觸區（7）位于柵極深槽一側、且硅P型源極接觸區（6）與硅N型源極接觸區（7）的上表面均覆蓋源極金屬（9），所述硅N型源極接觸區（7）的上表面還覆蓋有柵氧化層（8）、源極金屬（9）與柵極金屬（10）通過柵氧化層（8）分隔。