[其他]半导体功率器件有效
| 申请号： | 201690000836.4 | 申请日： | 2016-05-19 |
| 公开（公告）号： | CN209515677U | 公开（公告）日： | 2019-10-18 |
| 发明（设计）人： | 萨尔曼·阿克拉姆;文卡特·阿南坦 | 申请（专利权）人： | 快捷半导体公司 |
| 主分类号： | H01L29/786 | 分类号： | H01L29/786;H01L29/51 |
| 代理公司： | 北京派特恩知识产权代理有限公司 11270 | 代理人： | 王琳;姚开丽 |
| 地址： | 美国亚*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 栅极沟槽 外延层 栅极电介质 阱区 高k介电材料 源极区 衬底 半导体功率器件 功率半导体器件 导电栅极 底部表面 电极 碳化硅 侧壁 | ||
1.一种功率半导体器件，其特征在于，包括：
第一导电类型的碳化硅SiC衬底，所述SiC衬底包括所述功率半导体器件的漏极区；
设置在所述SiC衬底上的所述第一导电类型的SiC外延层，所述SiC外延层的掺杂浓度不同于所述SiC衬底的掺杂浓度；
设置在所述SiC外延层中的第二导电类型的第一阱区；
设置在所述SiC外延层中的所述第二导电类型的第二阱区；
设置在所述第一阱区中的所述第一导电类型的第一源极区；
设置在所述第二阱区中的所述第一导电类型的第二源极区；
设置在所述SiC外延层上的栅极结构，所述栅极结构在所述第一源极区和所述第二源极区之间延伸，所述栅极结构被设置在所述第一源极区的一部分以及所述第二源极区的一部分上，所述栅极结构包括：
混合栅极电介质，所述混合栅极电介质包括第一高k介电材料和第二高k介电材料；
界面介电层，所述界面介电层设置在所述混合栅极电介质和所述SiC外延层之间，所述界面介电层包括热生长的二氧化硅SiO2层；和
设置在所述混合栅极电介质上的导电栅极电极。
2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中：
所述第一高k介电材料被包括在设置在所述SiC外延层上的所述混合栅极电介质的第一层中；并且
所述第二高k介电材料被包括在设置在所述混合栅极电介质的所述第一层上的所述混合栅极电介质的第二层中。
3.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中所述混合栅极电介质包括所述第一高k介电材料和所述第二高k介电材料的复合物。
4.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中所述混合栅极电介质进一步包括第三高k介电材料。
5.根据权利要求4所述的功率半导体器件，其中：
所述第一高k介电材料被包括在设置在所述SiC外延层上的所述混合栅极电介质的第一层中；
所述第二高k介电材料被包括在设置在所述混合栅极电介质的所述第一层上的所述混合栅极电介质的第二层中；并且
所述第三高k介电材料被包括在设置在所述混合栅极电介质的所述第二层上的所述混合栅极电介质的第三层中。
6.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中所述混合栅极电介质进一步包括第三高k介电材料，所述混合栅极电介质包括所述第一高k介电材料、所述第二高k介电材料和所述第三高k介电材料的复合物。
7.根据权利要求3所述的功率半导体器件，其中所述第一高k介电材料和所述第二高k介电材料的相应浓度在所述混合栅极电介质的厚度上变化。
8.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其中所述第一高k介电材料和所述第三高k介电材料是相同高k介电材料。
9.根据权利要求6所述的功率半导体器件，其中所述第一高k介电材料、所述第二高k介电材料和所述第三高k介电材料的相应浓度在所述混合栅极电介质的厚度上变化。
10.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中所述栅极结构进一步包括设置在所述导电栅极电极上的介电盖。
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