[发明专利]用作电源开关的碳化硅N沟场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1．横向金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，包括：

位于半导体晶片的衬底之上或之内的碳化硅层，形成于碳化硅层之上的栅极；以及

位于碳化硅层中并且横向地偏离开该栅极的源区和漏区。

2．根据权利要求1的MOSFET，其中碳化硅层有比硅的击穿电压更大的击穿电压。

3．根据权利要求2的MOSFET，其中碳化硅层的击穿电压至少是大约10V。

4．根据权利要求1的MOSFET，其中源区和漏区掺杂有N型掺杂物。

5．根据权利要求1的MOSFET，其中源区和漏区形成在掺杂有P型掺杂物的桶形区中。

6．根据权利要求1的MOSFET，还包括形成于衬底中的埋置氧化物层。

7．根据权利要求1的MOSFET，其中碳化硅层形成在衬底上。

8．根据权利要求7的MOSFET，其中衬底包括硅并且碳化硅是3C碳化硅。

9．根据权利要求1的MOSFET，其中MO SFET位于包括CMOS器件的半导体晶片上。

10．根据权利要求1的MOSFET，其中MOSFET是用在电源变换器的电源组中的电源开关。

11．在半导体晶片的衬底之上或之内形成横向金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的方法，包括：

在衬底上形成碳化硅层，

在碳化硅层上形成栅极，以及

在碳化硅层中横向偏离开栅极形成源区和漏区。

12．根据权利要求11的方法，还包括在大约1200度对源区和漏区退火。

13．根据权利要求11的方法，还包括形成埋置氧化物层。

14．根据权利要求13的方法，其中形成埋置氧化物层包括在衬底中形成埋置氧化物层。

15．根据权利要求11的方法，其中形成源区和漏区包括把N型掺杂物注入碳化硅层。

16．根据权利要求11的方法，其中形成源区和漏区包括在掺杂有P型掺杂物的桶形区中形成源区和漏区。

17．根据权利要求11的方法，其中形成碳化硅层包括在衬底上形成碳化硅层。

18．根据权利要求17的方法，其中在衬底上形成碳化硅层包括在硅衬底上形成3C碳化硅层。

19．根据权利要求11的方法，还包括把MOSFET配置为电源开关并且把MOSFET集成到电源变换器中。

20．根据权利要求11的方法，其中形成MOSFET包括在包括CMOS器件的半导体晶片上形成MOSFET。

21．电源变换器，包括：

隔离变压器；

耦合于隔离变压器的初级绕组的初级侧电源开关；和耦合于隔离变压器的次级绕组的次级侧电源开关，其中初级侧电源开关或次级侧电源开关中的至少一个是在硅晶片的衬底之上或之内形成的横向金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)；

耦合于次级侧电源开关并包括形成于硅衬底上且具有一个工作电压的互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的驱动电路，所述MOSFET具有高于CMOS器件的工作电压的击穿电压；

耦合于次级侧电源开关的输出电感器；和

耦合于输出电感器的输出电容器。

22．根据权利要求21的电源变换器，其中所述MOSFET包括：

位于衬底之上或之内的碳化硅层，形成于碳化硅层之上的栅极；和

位于碳化硅层中且横向偏离栅极的源区和漏区。

23．根据权利要求21的电源变换器，其中工作电压区为大约3V到5V，而击穿电压区为大约10V到30V。

24．根据权利要求21的电源变换器，还包括埋置氧化物层。

25．根据权利要求24的电源变换器，其中埋置氧化物层位于衬底中。

26．根据权利要求21的电源变换器，其中源区和漏区掺杂有N型掺杂物。