[發明專利]溝槽型碳化硅絕緣柵控場效應晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202210985653.4
• 申請日: 2022-08-17
• 公開（公告）號: CN115295626A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王新中;李軒;婁謙;梁軍;岳德武;王卓;張波
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

1.一種溝槽型碳化硅絕緣柵控場效應晶體管，其特征在于：包括漏極金屬(9)、漏極金屬(9)上方的N+襯底(8)、N+襯底(8)上方的N-漂移區(7)；所述N-漂移區(7)的內部上方左側設有第一凹槽，第一凹槽內設有第一多晶硅柵(5)、填充第一凹槽的第一柵介質(6)，第一凹槽右側為第一P型側墻區(4)，第一凹槽右下方為第一P+屏蔽層(81)，所述第一P型側墻區(4)上方為第一P型基區(3)；所述第一P型基區(3)左上方為第一P+歐姆接觸區(2)，所述第一P型基區(3)右上方為第一N+源區(71)；所述N-漂移區(7)的內部上方右側設有第二凹槽，第二凹槽內設有第二多晶硅柵(51)、填充第二凹槽的第二柵介質(61)，第二凹槽左側為第二P型側墻區(41)，第二凹槽左下方為第二P+屏蔽層(82)，所述第二P型側墻區(41)上方為第二P型基區(31)；所述第二P型基區(31)左上方為第二N+源區(72)，所述第二P型基區(31)右上方為第二P+歐姆接觸區(21)；所述N-漂移區(7)的內部上方中央設有第三凹槽，第三凹槽內設有第三多晶硅柵(52)、填充第三凹槽的第三柵介質(62)；所述第一P+歐姆接觸區(2)與第一N+源區(71)上方為第一源極金屬(13)；所述第二P+歐姆接觸區(21)與第一N+源區(72)上方為第二源極金屬(14)；所述第一多晶硅柵(5)上方為第一柵極金屬(1)；所述第二多晶硅柵(51)上方為第二柵極金屬(11)；所述第三多晶硅柵(52)上方為第三柵極金屬(12)。

2.根據權利要求1所述的溝槽型碳化硅絕緣柵控場效應晶體管，其特征在于：所述第一柵介質(6)、第二柵介質(61)、第三柵介質(62)為SiO₂。

3.根據權利要求1所述的溝槽型碳化硅絕緣柵控場效應晶體管，其特征在于：所述第一P+歐姆接觸區(2)、第一N+源區(71)、第一P型側墻區(4)、第一P+屏蔽層(81)、及第二P+歐姆接觸區(21)、第二N+源區(72)、第二P型基區(31)、第二P+屏蔽層(82)均為多次離子注入形成。

4.根據權利要求1所述的一種溝槽型碳化硅絕緣柵控場效應晶體管，其特征在于：所述器件第一P+歐姆接觸區(2)、第一N+源區(71)、第一P型基區(3)、第一P型側墻區(4)、第一P+屏蔽層(81)、第二P+歐姆接觸區(21)、第二N+源區(72)、第二P型基區(31)、第二P型側墻區(41)、第二P+屏蔽層(82)、N-漂移區(7)、N+襯底(8)的材料均為碳化硅。

5.一種溝槽型碳化硅絕緣柵控場效應晶體管，其特征在于：包括集電極金屬(90)、集電極金屬(90)上方的P+集電區(10)、P+集電區(10)上方的N+場截止層(80)，N+場截止層(80)上方的N-漂移區(7)；所述N-漂移區(7)的內部上方左側設有凹槽，凹槽內設有第一多晶硅柵(5)、填充凹槽的第一柵介質(6)，凹槽右側為第一P型側墻區(4)，凹槽右下方為第一P+屏蔽層(81)，所述第一P型側墻區(4)上方為第一P型基區(3)；所述第一P型基區(3)左上方為第一P+歐姆接觸區(2)，所述第一P型基區(3)右上方為第一N+源區(71)；所述N-漂移區(7)的內部上方右側設有凹槽，凹槽內設有第二多晶硅柵(51)、填充凹槽的第二柵介質(61)，凹槽左側為第二P型側墻區(41)，凹槽左下方為第二P+屏蔽層(82)，所述第二P型側墻區(41)上方為第二P型基區(31)；所述第二P型基區(31)左上方為第二N+源區(72)，所述第二P型基區(31)右上方為第二P+歐姆接觸區(21)；所述N-漂移區(7)的內部上方中央設有凹槽，凹槽內設有第三多晶硅柵(52)、填充凹槽的第三柵介質(62)；所述第一P+歐姆接觸區(2)與第一N+源區(71)上方為第一發射極金屬(130)；所述第二P+歐姆接觸區(21)與第一N+源區(72)上方為第二發射極金屬(140)；所述第一多晶硅柵(5)上方為第一柵極金屬(1)；所述第二多晶硅柵(51)上方為第二柵極金屬(11)；所述第三多晶硅柵(52)上方為第三柵極金屬(12)。