[发明专利]一种辐照加固的SiC超结MOS结构

说明书

本发明提供一种辐照加固的SiC超结MOS结构，从下至上依次为N+漏区，P柱和N柱交替排列，位于N+漏区的上表面；左侧P‑base区、右侧P‑base区、左侧N‑source区、右侧N‑source区位于所述P‑base5的上表面；左中右三个P柱在芯片内部连为一体，并与左侧P‑plus区、右侧P‑plus相连；栅氧位于所述左侧N‑source区部分区域、右侧N‑source区部分区域、左侧P‑base区的预设区部分区域、右侧P‑base区的预设区部分区域、部分N柱的上表面；多晶硅栅，位于栅氧与隔离氧之间，栅氧位于最上端。本发明具有较强的抗辐照能力，同时具有栅漏电容低、开关损耗低、短路能力强的特点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种辐照加固的SiC超结MOS结构。

背景技术

超结结构的提出有效改善了MOS器件击穿电压和导通电阻的折中，其利用P型和N型半导体材料相互交替，在器件关态时可以使电场分布更加均匀，从而有效提高了器件的耐压，因而可以采用低阻的外延片来实现更低导通电阻的需求。而对于SiC超结MOS来说，其同时具有SiC器件的全部优势，因此是未来最具前景的功率半导体器件。然而在单粒子照射等环境下应用，其仍然受到辐照效应的影响，严重影响其在航空航天领域的应用。

发明内容

为了解决上述超结结构功率半导体器件存在的问题，本发明提出了一种辐照加固的SiC超结MOS结构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的一个实施例提供了一种辐照加固的SiC超结MOS结构，包括：

N+漏区(1)；

P柱分为三部分(2-1)、(2-2)、(2-3)，N柱分为两部分(3-1)、(3-2)，并以(2-1)、(3-1)、(2-2)、(3-2)、(2-3)的顺序交替排列，并位于所述N+漏区(1)的上表面；

P-base区(5)分为左右两部分，左侧P-base区(5-1)，位于所述N柱(3-1)的上表面，右侧P-base区(5-2)，位于所述N柱(3-2)的上表面；

N-source区(4)分为左右两部分，左侧N-source区(4-1)，位于所述P-base区(5-1)的预设区的上表面，右侧N-source区(4-2)，位于所述P-base区(5-2)的预设区的上表面；

P-plus区(8),分为左右两部分，左侧P-plus区(8-1)，位于所述P柱(2-1)的上表面，左侧N-source区(4-1)、左侧P-base区的预设区(5-1)的左侧面，右侧P-plus区(8-2)，位于所述P柱(2-3)的上表面，右侧N-source区(4-2)、右侧P-base区的预设区(5-2)的右侧面；

栅氧(9)，位于所述左侧N-source区(4-1)部分区域、右侧N-source区(4-2)部分区域、左侧P-base区的预设区(5-1)部分区域、右侧P-base区的预设区(5-2)部分区域、部分N柱的上表面；

多晶硅栅(6)，位于所述栅氧(9)的上表面；

隔离氧(7)，位于所述多晶硅栅(6)的上表面；

左中右三个P柱(2-1)、(2-2)、(2-3)在芯片内部连为一体，并与左侧P-plus区(8-1)、右侧P-plus(8-2)相连。

优选的，所述栅氧厚度为40nm～150nm。

优选的，所述多晶硅栅的材料为多晶硅，该多晶硅为N型掺杂，掺杂元素为磷元素，掺杂浓度为1×10¹⁹～1×10²⁰cm^-3。