专利名称：新型碳化硅mosfet的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及一种应用于高压条件下的电气设备如交流电机、变频器、开关电源、牵引传动等场合的新型碳化硅MOSFET器件。
背景技术：
金属氧化物型场效应管(MOSFET)主要结构包括发射区、沟道区以及漂移区等组成，通过施加与材料表面垂直的电场，在靠近栅极的表面形成反型层，构成导电沟道，由于单极性的导电原理，MOSFET器件具有高开关速度的优点。但是目前更高耐压的碳化硅MOSFET器件在设计、应用过程中，由于栅极绝缘材料的击穿导致器件提前穿通的情况，限制了 MOSFET更高耐压的设计与应用。鉴于此，迫切需要发明一种新型碳化硅MOSFET器件，可以在保证原有导通特性的前提下，有效解决由于绝缘材料弓I起的器件耐压低于理想设计的问题。
发明内容
本发明针对目前高压碳化硅MOSFET设计中出现的栅极绝缘层击穿问题，提出了一种新型碳化硅M0SFET。它在采用较大P阱区间隔、并且最小程度影响通态特性的前提下， 能够防止栅极绝缘层击穿，提高碳化硅MOSFET的整体耐压。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决
新型碳化硅M0SFET，包括设于下端的漏极、设于上端的源极和栅极，漏极上方依次连接有缓冲区和漂移区，源极下方设有源区，栅极下方设有栅极绝缘层，所述栅极绝缘层下方设有P掺杂区，P掺杂区连接于漂移区的右上部。在正向导通的状态下，栅极与漏极之间此时为正向压降，P掺杂区可以工作在反型状态，从而不会影响正向导通时的电流流向，最终实现在不影响或者尽量小的影响通态特性的前提下，提高器件整体耐压的目的。作为优选，所述源区的下方设有P阱区，P阱区连接于漂移区的左上部。当本发明反向承受耐压时，由于P阱区的存在，在漏极与栅极之间相对于普通MOSFET结构增加了新的PN结，帮助承受反向耐压，从而相应的大大减弱绝缘层中的场强，降低击穿几率，同时可以扩展P阱区间隔，有利于器件的工作。本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果它在普通MOSFET结构基础上，在栅极下的衬底表面增加浓度不高的掺杂区，使得在器件承受高压时，栅极绝缘层中的电场减弱，从而降低绝缘层击穿的几率，提高碳化硅MOSFET的整体耐压值。本发明新增的掺杂区厚度较薄，极好的针对了现有的耐压限制问题，以较小的代价有效提高了器件总体耐压等级。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述 实施例
新型碳化硅M0SFET，如图1所示，包括设于下端的漏极1、设于上端的源极8和栅极9， 漏极1上方依次连接有缓冲区2和漂移区3，源极8下方设有源区7，栅极9下方设有栅极绝缘层5，所述栅极绝缘层5下方设有P掺杂区4，P掺杂区4连接于漂移区3的右上部。所述源区7的下方设有P阱区6，P阱区6连接于漂移区3的左上部。总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.新型碳化硅M0SFET，包括设于下端的漏极(1)、设于上端的源极(8)和栅极(9)，漏极(1)上方依次连接有缓冲区(2)和漂移区(3)，源极(8)下方设有源区(7)，栅极(9)下方设有栅极绝缘层(5)，其特征在于所述栅极绝缘层(5)下方设有P掺杂区(4)，P掺杂区(4) 连接于漂移区(3)的右上部。
2.根据权利要求1所述的新型碳化硅M0SFET，其特征在于所述源区(7)的下方设有 P阱区(6)，P阱区(6)连接于漂移区(3)的左上部。
全文摘要
本发明涉及一种半导体器件，公开了一种应用于高压条件下的电气设备如交流电机、变频器、开关电源、牵引传动等场合的新型碳化硅MOSFET。它包括设于下端的漏极(1)、设于上端的源极(8)和栅极(9)，漏极(1)上方依次连接有缓冲区(2)和漂移区(3)，源极(8)下方设有源区(7)，栅极(9)下方设有栅极绝缘层(5)，所述源区(7)的下方设有P阱区(6)，栅极绝缘层(5)下方设有P掺杂区(4)。本发明在普通MOSFET结构基础上，在栅极下的衬底表面增加浓度不高的掺杂区，使得在器件承受高压时，栅极绝缘层中的电场减弱，从而降低绝缘层击穿的几率，提高碳化硅MOSFET的整体耐压值。
文档编号H01L29/06GK102544091SQ20101059296
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者周伟成, 崔京京, 盛况, 蔡超峰, 郭清 申请人:浙江大学