一种复合型碳化硅MOSFET元胞结构及器件
申请人信息
- 申请人:无锡芯动半导体科技有限公司
- 申请人地址:214000 江苏省无锡市锡山经济技术开发区荟智企业中心凤威路2号B312-182
- 发明人: 无锡芯动半导体科技有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种复合型碳化硅MOSFET元胞结构及器件 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410065918.8 |
| 申请日 | 2024/1/17 |
| 公告号 | CN117766572A |
| 公开日 | 2024/3/26 |
| IPC主分类号 | H01L29/423 |
| 权利人 | 无锡芯动半导体科技有限公司 |
| 发明人 | 姜利达; 刘昊 |
| 地址 | 江苏省无锡市锡山经济技术开发区荟智企业中心凤威路2号B312-182 |
摘要文本
本发明公开了一种复合型碳化硅MOSFET元胞结构及器件，通过将平面栅极与沟槽栅极集成到一个MOSFET里，产生了双沟道结构，优化电流路径、有效防止电流拥挤，有效提高电流密度，降低导通电阻。无论是第一种元胞结构中设置了三个接触区，还是第二种元胞结构中设置了一个接触区，都能够形成体二极管，产生二极管反向模式，能够支持高击穿电压和向第一导电类型漂移层的耗尽扩展。此外，本发明提出了两种元胞结构，第一种是采用分离的沟槽栅极和平面栅极，这样能够实现宽单元间距和较大的元胞尺寸，第二种是采用互相连接的沟槽栅极和平面栅极，这样能够实现窄单元间距和较小的元胞尺寸，能够供实际使用时灵活选择，从而优化制造工艺和器件布局。
专利主权项内容
1.一种复合型碳化硅MOSFET元胞结构，其特征在于：自下而上依次设有漏极(111)、第一导电类型介质层(121)、第一导电类型缓冲层(122)、第一导电类型漂移层(123)及电流扩散层(124)，电流扩散层(124)中一边设有第一沟槽栅极(13)，另一边设有第二沟槽栅极(15)，两沟槽栅极之间设有第一平面栅极(17)和位于其后方的第二平面栅极(19)；第一沟槽栅极(13)的左右两侧各有一个第一阱区(141)，每个第一阱区(141)的上方均有一个第一源接触区(142)；第二沟槽栅极(15)的左右两侧各有一个第二阱区(161)，每个第二阱区(161)的上方均有一个第二源接触区(162)；第一沟槽栅极(13)右侧第一阱区(141)与第二沟槽栅极(15)左侧第二阱区(161)之间设有第一导电类型半导体(18)；所述元胞结构还包括第一接触区(143)、第二接触区(163)和第三接触区(10)，第一接触区(143)包围着第一沟槽栅极(13)左侧第一阱区(141)的左侧和后方、左侧第一阱区(141)上方第一源接触区(142)的左侧和后方，第二接触区(163)包围着第二沟槽栅极(15)右侧第二阱区(161)的右侧和后方、右侧第二阱区(161)上方第二源接触区(162)的右侧和后方，第三接触区(10)位于第一沟槽栅极(13)与第二沟槽栅极(15)之间，并且，第三接触区(10)位于第一沟槽栅极(13)右侧第一阱区(141)及其上方第一源接触区(142)的后方、第二沟槽栅极(15)左侧第二阱区(161)及其上方第二源接触区(162)的后方、第一导电类型半导体(18)的后方；第一接触区(143)和第一沟槽栅极(13)左侧第一源接触区(142)的上方设有第一左侧源极金属(145)，第一沟槽栅极(13)右侧第一源接触区(142)上方设有第一右侧源极金属(146)，第二沟槽栅极(15)左侧第二源接触区(162)上方设有第二左侧源极金属(165)，第二接触区(163)和第二沟槽栅极(15)右侧第二源接触区(162)上方设有第二右侧源极金属(166)，第一右侧源极金属(146)与第二左侧源极金属(165)之间设有第一平面栅极(17)；第一左侧源极金属(145)、第一右侧源极金属(146)、第二左侧源极金属(165)和第二右侧源极金属(166)均连接源极(112)，第一沟槽栅极(13)、第二沟槽栅极(15)、第一平面栅极(17)和第二平面栅极(19)均连接栅极(113)；第一源接触区(142)、第二源接触区(162)均为第一导电类型，第一阱区(141)、第二阱区(161)、第一接触区(143)、第二接触区(163)和第三接触区(10)均为第二导电类型；所述元胞关于第三接触区(10)的背面对称。