[發明專利]集成低壓器件的耐高壓開關器件及其制備方法、芯片

在審

• 申請號: 202211410467.4
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115831963A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 吳龍江
• 申請（專利權）人: 深圳天狼芯半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L29/66
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 陽方玉

1.一種集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，包括：

N型碳化硅襯底；

依次層疊設于所述N型碳化硅襯底的正面的漂移層、緩沖層、溝道層和勢壘層；其中，所述漂移層包括并排設置的第一漂移區和第二漂移區，且所述第一漂移區內設有多個與所述漂移層摻雜類型不同的浮島結構；

第一淺溝渠隔離層，設于所述勢壘層和所述溝道層中，且深入至所述緩沖層，以將所述勢壘層和所述溝道層劃分為高壓器件區和低壓器件區；

高壓漏極，設于所述N型碳化硅襯底的背面；

中介金屬層，設于所述第二漂移區上，且與所述高壓器件區的所述緩沖層、所述溝道層和所述勢壘層的第一側接觸；

高壓源極，設于所述高壓器件區內的所述勢壘層的第二側，且深入至所述溝道層內；

高壓柵極，設于所述中介金屬層和所述高壓源極之間的所述勢壘層上；

低壓源極、低壓漏極和低壓柵極，均設于所述低壓器件區內，以組成對應的低壓HEMT器件。

2.如權利要求1所述的集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，所述漂移層為N型碳化硅，所述浮島結構為P型碳化硅；所述勢壘層為氮化鋁鎵，所述溝道層為氮化鎵。

3.如權利要求1所述的集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，多個所述浮島結構均與所述N型碳化硅襯底平行設置，相鄰的所述浮島結構之間的距離相等。

4.如權利要求1所述的集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，多個所述浮島結構的寬度均不小于所述低壓器件區的寬度。

5.如權利要求1所述的集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，多個所述浮島結構的離子摻雜濃度與所述N型碳化硅襯底的距離呈正比例關系。

6.如權利要求1所述的集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，還包括第二淺溝渠隔離層，所述第二淺溝渠隔離層設于所述低壓器件區的所述勢壘層和所述溝道層中，且深入至所述緩沖層，以將所述低壓器件區劃分為多個低壓器件子區，多個所述低壓器件子區均位于所述第一漂移區上方；每個所述低壓器件內均設有所述低壓源極、所述低壓漏極和所述低壓柵極。

7.如權利要求1或6所述的集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，所述低壓源極和所述低壓漏極均設于所述溝道層上且與所述勢壘層接觸，所述低壓柵極設于所述低壓源極和所述低壓漏極之間的所述勢壘層上。

8.如權利要求1所述的集成低壓器件的耐高壓開關器件，其特征在于，還包括第一P型蓋帽層；

所述第一P型蓋帽層設于所述勢壘層與所述高壓柵極之間。