[實用新型]一種U型柵溝槽型SiC MOSFET

有效

• 申請號: 202220963554.1
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN217485451U
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張瑜潔;張長沙;何佳;李佳帥
• 申請（專利權）人: 瀏陽泰科天潤半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 王牌

本實用新型提供了一種U型柵溝槽型SiC MOSFET，包括：漂移層設于碳化硅襯底的上側面；漂移層上設有掩蔽層、導電區以及柵極絕緣層，導電區底部以及掩蔽層底部均連接至漂移層，掩蔽層側面連接至導電區，導電區側面連接至漂移層，漂移層上設有U型槽，U型槽底部連接至掩蔽層頂部，柵極絕緣層設于U型槽上；柵極連接至柵極絕緣層；源區底部分別連接導電區以及漂移層，源區一側面連接至柵極絕緣層；夾斷區底部連接至漂移層，夾斷區一側面連接至源區；源極金屬層連接至源區頂部以及夾斷區頂部；柵極金屬層連接至柵極；漏極金屬層連接至碳化硅襯底下側面，降低了導通電阻，提高柵氧可靠性。

技術領域

本實用新型涉及一種U型柵溝槽型SiC MOSFET。

背景技術

SiC器件碳化硅(SiC)材料因其優越的物理特性，廣泛受到人們的關注和研究。其高溫大功率電子器件具備輸入阻抗高、開關速度快、工作頻率高、耐高溫高壓等優點，在開關穩壓電源、高頻加熱、汽車電子以及功率放大器等方面取得了廣泛應用。

然而由于SiC臨界擊穿場強特別高而柵氧質量較差，在U型柵型SiC MOSFET中，柵氧在其底端，角度最小處電場集中，電場強度極大，故需要解決U型柵底端的電場強度過大問題。同時導通電阻的降低是功率MOSFET永恒不變的追求，每一種降低導通電阻的方法都應該被重視。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種U型柵溝槽型SiC MOSFET，降低了導通電阻，提高柵氧可靠性。

本實用新型是這樣實現的：一種U型柵溝槽型SiC MOSFET，包括：

一碳化硅襯底，

一漂移層，所述漂移層設于所述碳化硅襯底的上側面；所述漂移層上設有掩蔽層、導電區以及柵極絕緣層，所述導電區底部以及掩蔽層底部均連接至所述漂移層，所述掩蔽層側面連接至所述導電區，所述導電區側面連接至所述漂移層，所述漂移層上設有U型槽，所述U型槽底部連接至所述掩蔽層頂部，所述柵極絕緣層設于所述U型槽上；

一柵極，所述柵極連接至所述柵極絕緣層；

一源區，所述源區底部分別連接所述導電區以及漂移層，所述源區一側面連接至所述柵極絕緣層；

一夾斷區，所述夾斷區底部連接至所述漂移層，所述夾斷區一側面連接至所述源區；

一源極金屬層，所述源極金屬層連接至所述源區頂部以及夾斷區頂部；

一柵極金屬層，所述柵極金屬層連接至所述柵極；

以及，一漏極金屬層，所述漏極金屬層連接至所述碳化硅襯底下側面。

進一步地，所述柵極絕緣層為U型。

進一步地，所述夾斷區為p型摻雜，所述夾斷區的摻雜濃度小于源區的摻雜濃度，且高于漂移層的摻雜濃度。

本實用新型的優點在于：

一、該U型柵溝槽型SiC MOSFET器件在柵極下方U型的掩蔽層，該掩蔽層在柵氧角度最尖銳處，即柵氧電場強度最高處，該掩蔽層可以有效降低槽角處電場強度，提高柵氧可靠性；

二、在掩蔽層左右兩側，n型重摻雜導電區，該導電區在MOS管導通之后可以構建低阻導電通道，可以有效降低MOS的導通電阻；

三、該器件導電通道為高濃度n型導電區，其導電溝道較窄，故橫向尺寸可以進一步縮小，縮小元胞面積。

附圖說明

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的說明。

圖1是本實用新型一種U型柵溝槽型SiC MOSFET的結構示意圖。

圖2是本實用新型一種U型柵溝槽型SiC MOSFET的制造方法流程圖一。