[發明專利]集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件

在審

• 申請號: 202210048047.X
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114400258A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 于霄恬
• 申請（專利權）人: 海科（嘉興）電力科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 肖鵬

1.集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述器件包括：

外延層與分布于所述外延層第一側表面的若干個形狀與結構均相同的元胞；其中，所述外延層為N型區域；

各元胞均至少包括阱區、源極區域、高摻雜P型區域及包含有預設數量個高摻雜P型區域的結勢壘肖特基區域；其中：所述阱區為P型區域，所述源極區域為N型區域；所述阱區與最外層高摻雜P型區域接觸；

相鄰阱區之間形成結型場效應管JFET區域；

所述阱區與所述外延層間形成第一PN結；

所述阱區與所述源極區域間形成第二PN結；

所述結勢壘肖特基區域內的預設數量個高摻雜P型區域與所述外延層形成第三PN結；

所述JFET區域的寬度的取值范圍與所述高摻雜P型區域的間距的取值范圍均在相同的預設區間。

2.根據權利要求1所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述器件還包括：歐姆接觸金屬；

所述歐姆接觸金屬覆蓋于所述最外層高摻雜P型區域及部分源極區域表面；

所述歐姆接觸金屬與所述最外層高摻雜P型區域間形成第一歐姆接觸；

所述歐姆接觸金屬與所述源極區域間形成第二歐姆接觸；

所述第一歐姆接觸與所述第二歐姆接觸相互連接，以抑制MOSFET器件內部的寄生雙極晶體管效應。

3.根據權利要求2所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述器件還包括：肖特基接觸金屬；

所述肖特基接觸金屬覆蓋于所述結勢壘肖特基區域的表面；

所述肖特基接觸金屬與肖特基區域間形成肖特基接觸。

4.根據權利要求1所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述器件還包括：絕緣柵極氧化層與柵極導電多晶硅；

所述絕緣柵極氧化層覆蓋于所述JFET區域與所述阱區上，所述絕緣柵極氧化層的邊界位于所述源極區域上；

所述柵極導電多晶硅覆蓋于所述絕緣柵極氧化層上，所述柵極導電多晶硅的寬度小于或等于所述絕緣柵極氧化層的寬度。

5.根據權利要求4所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述器件還包括：絕緣介質層；

所述絕緣介質層覆蓋于所述絕緣柵極氧化層與所述柵極導電多晶硅上。

6.根據權利要求5所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述器件還包括：源極電極；

所述源極電極與歐姆接觸金屬及肖特基接觸金屬接觸；

所述絕緣介質層將所述柵極導電多晶硅與所述源極金屬分隔開。

7.根據權利要求1所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述器件還包括：碳化硅襯底、漏極電極；

所述碳化硅襯底的第一側表面與所述外延層的第二側表面接觸；其中，所述碳化硅襯底為N型區域；

所述漏極電極覆蓋于所述碳化硅襯底的第二側表面。

8.根據權利要求7所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，

所述碳化硅襯底的離子摻雜濃度大于所述外延層的離子摻雜濃度；

所述JFET區域與所述高摻雜P型區域的間距內的離子摻雜濃度均大于或等于所述外延層的離子摻雜濃度。

9.根據權利要求1所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述預設區間為0.8um～5um，所述預設數量的范圍為1～10個。

10.根據權利要求1所述的集成結勢壘肖特基二極管的平面型功率MOSFET器件，其特征在于，所述元胞的形狀為圓形或正多邊形。