[发明专利]一种集成沟道二极管的碳化硅鳍状栅MOSFET有效
| 申请号： | 202110393954.3 | 申请日： | 2021-04-13 |
| 公开（公告）号： | CN113130627B | 公开（公告）日： | 2022-08-23 |
| 发明（设计）人： | 罗小蓉;姜钦峰;黄俊岳;宋旭;苏伟 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/10;H01L29/423;H01L29/78;H01L29/861;H01L27/06 |
| 代理公司： | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人： | 孙一峰 |
| 地址： | 611731 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 集成 沟道 二极管 碳化硅 鳍状栅 mosfet | ||
1.一种集成沟道二极管的碳化硅鳍状栅MOSFET，包括自下而上依次层叠设置的第一导电材料(1)、N+衬底层(2)、N漂移区(3)、外延层(4)和P-body区(9)，所述第一导电材料(1)底部引出为漏极；
其特征在于，还包括沟槽结构和源区结构，所述沟槽结构沿垂直方向依次贯穿P-body区(9)和外延层(4)后与N漂移区(3)接触，所述源区结构为位于沟槽结构两侧的P-body区(9)上表面并列设置的第一P+源接触区(10)和第一N+源接触区(11)，其中第一N+源接触区(11)与沟槽结构接触；沟槽结构底部为P埋层(5)，P埋层(5)与N漂移区(3)接触，P埋层(5)的上表面中部具有第二P+源接触区(6)，第二P+源接触区(6)两侧为第二N+源接触区(7)，第二N+源接触区(7)外侧为P沟道区(8)；所述沟槽结构中具有沿沟槽结构中线呈对称设置的栅极结构，栅极结构包括第一绝缘介质层(13)、第二绝缘介质层(14)、第三绝缘介质层(17)以及被第一绝缘介质层(13)、第二绝缘介质层(14)、第三绝缘介质层(17)包围的鳍状N+多晶硅栅(12)，所述第一绝缘介质层(13)覆盖沟槽区侧壁且横向延伸覆盖P沟道区(8)上表面，所述鳍状N+多晶硅栅(12)通过第一绝缘介质层(13)与第一N+源接触区(11)、P-body区(9)和外延层(4)隔离；第三导电材料(15)覆盖于第二P+源接触区(6)和第二N+源接触区(7)以及第一绝缘介质层(13)横向延伸的部分；第二绝缘介质层(14)位于第三导电材料(15)上表面且与鳍状N+多晶硅栅(12)底部接触，沟槽结构中两对称的栅极结构之间填充有第二导电材料(16)，第二导电材料(16)分别与第三导电材料(15)、第二绝缘介质层(14)、第三绝缘介质层(17)接触，且第二导电材料(16)还覆盖第一P+源接触区(10)和第一N+源接触区(11)的上表面；第二导电材料(16)的引出为源极；
所述外延层(4)、P沟道区(8)、第二N+源接触区(7)、第一绝缘介质层(13)与第三导电材料(15)构成沟道二极管。
2.根据权利要求1所述的一种集成沟道二极管的碳化硅鳍状栅MOSFET，其特征在于，所述P埋层(5)向下延伸至N漂移区(3)内，所述P埋层(5)与所述N漂移区(3)形成半超结结构。
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