[实用新型]半导体装置

说明书

本实用新型公开了半导体装置。MOSFET和二极管设置在同一半导体层上，半导体层具有第一面和第二面。MOSFET包括第一区和第二区，第一区包括第一阱区、第一源区、和第一栅区，第二区包括第二阱区、第二源区、和第二栅区。二极管设置在第一区和第二区之间，二极管包括第一肖特基区和第二肖特基区。第一肖特基区靠近第一区设置，第二肖特基区靠近第二区设置。半导体装置还包括电场调制区，电场调制区设置在第一肖特基区与第二肖特基区之间。根据本实用新型的半导体装置具有更好的电流能力、电压能力、可靠性以及更高的芯片集成度。

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，更具体而言，涉及半导体装置。

背景技术

半导体器件，例如碳化硅(SiC)二极管和金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，具有广泛的应用，例如可用于电动汽车的功率装置中。然而，现有器件结构存在诸多不足，例如现有的SiC MOSFET具有较高的开启电压,因而在许多应用常需要与反向并联的续流二极管一起使用。续流二极管不但会增加系统的体积和成本，而且还会导致输出电容和开关损耗增大。此外，MOSFET的栅介质层在高电场下容易击穿或失效，稳定性差，这对于器件性能是不利的。

实用新型内容

本实用新型提出半导体装置，以解决现有技术中上述一个或多个技术问题。

根据本实用新型的半导体装置包括MOSFET和二极管。MOSFET和二极管设置在同一半导体层上，半导体层具有第一导电类型，半导体层具有第一面和与第一面相对的第二面。半导体层包括碳化硅层，并且包括基底和设置在基底上的漂移区。MOSFET包括第一区和第二区，第一区包括第一阱区、第一源区、和第一栅区，第二区包括第二阱区、第二源区、和第二栅区。第一阱区和第二阱区具有第二导电类型。第一源区设置在第一阱区中并且具有第一导电类型。第二源区设置在第二阱区中并且具有第一导电类型。第一栅区与第一源区和第一阱区接触，第二栅区与第二源区和第二阱区接触。二极管设置在第一区和第二区之间，二极管包括第一肖特基区和第二肖特基区。第一肖特基区靠近第一区设置，第二肖特基区靠近第二区设置。第一肖特基区包括第一金属区，第一金属区设置在第一面上并且与半导体层形成肖特基接触。第二肖特基区包括第二金属区，第二金属区设置在第一面上并且与半导体层形成肖特基接触。半导体装置还包括电场调制区，电场调制区设置在第一肖特基区与第二肖特基区之间，电场调制区包括第三金属区和调制掺杂区，第三金属区设置在第一面上并且夹置在第一金属区与第二金属区之间，调制掺杂区设置在半导体层中并且从第一面朝向第二面的方向延伸。调制掺杂区具有第二导电类型，调制掺杂区设置在第三金属区下方并且与第三金属区形成低阻接触。第一源区、第二源区、第一金属区、第二金属区、以及第三金属区电学连接。半导体装置还包括漏电极区，漏电极区设置在第二面上并且与半导体层形成低阻接触。

备选地或额外地，沿第一面朝向第二面的方向，调制掺杂区的深度小于第一阱区的深度。

备选地或额外地，沿第一面朝向第二面的方向，调制掺杂区的深度等于第一阱区的深度。

备选地或额外地，沿第一面朝向第二面的方向，调制掺杂区的深度在0.5um至1um范围，第一阱区的深度在1um至1.5um范围。

备选地或额外地，第一阱区包括第一阱接触区，第二阱区包括第二阱接触区，第一阱接触区和第二阱接触区的杂质浓度与调制掺杂区的杂质浓度相同。

备选地或额外地，第一导电类型是n型，第二导电类型是p型。