一种具有阳极肖特基接触的MOSFET及制备方法与流程

本发明涉及半导体，尤其涉及一种阳极肖特基接触的mosfet及制备方法。

背景技术：

1、功率mosfet是当今社会最常见的功率半导体器件，由于其低栅极驱动功率、易于高级并联能力、宽带宽和简单偏置等优点，通常被用作低压开关，例如多种低压电源，dc-dc转换器和低压电极控制器的开关。mosfet管的体内存在寄生二极管，会经历反向电流恢复的过程。反向恢复电流是指mosfet体二极管由导通状态到耐压状态时，由于反向电压的作用，会在mosfet中产生一个反向电流，这个反向电流被称为反向恢复电流。反向恢复电流是mosfet的一个重要参数，其对mosfet的工作性能和可靠性有着重要的影响。在mosfet的设计和制造过程中，需要降低反向恢复电流的大小，以保证mosfet的正常工作。现有的mosfet的体二极管的反向恢复电荷大，反向恢复速度慢，因此，mosfet的反向恢复特性比较差，导致mosfet的开关损耗增加，降低系统的效率。

技术实现思路

1、为了解决上述提出的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种具有阳极肖特基的mosfet及制备方法。

2、本发明的目的采用如下技术方式实现：

3、第一方面，本发明提供了一种具有阳极肖特基接触的mosfet，包括：漏极和n+衬底；

4、所述漏极位于所述n+衬底和第一n柱的下方，并与所述n+衬底和所述第一n柱邻接；

5、所述n+衬底位于浮空p柱的下方，并与所述浮空p柱邻接；

6、所述漏极与所述第一n柱形成肖特基接触。

7、优选地，还包括：第一n柱、浮空p柱和第二n柱；

8、所述第一n柱位于所述n+衬底、所述浮空p柱和所述第二n柱之间，并与所述n+衬底、所述浮空p柱和所述第二n柱邻接；

9、所述浮空p柱位于所述第二n柱的下方，并与所述第二n柱邻接；

10、所述第二n柱位于p-well层的下方，并与所述p-well层邻接。

11、优选地，所述第一n柱的掺杂浓度为1×1015-1×1016cm-3；

12、所述第二n柱的掺杂浓度为1×1015-1×1016cm-3。

13、优选地，所述浮空p柱的掺杂浓度为1×1015-1×1016cm-3。

14、优选地，所述第一n柱的宽度为4-7um。

15、优选地，所述浮空p柱的宽度为4-7um。

16、优选地，所述浮空p柱的高度为40um。

17、优选地，所述n+衬底的厚度为2-5um。

18、优选地，还包括：p-well层、n+层、p+层、沟槽栅极和源极；

19、所述n+层和所述p+层位于所述p-well层的上方；所述n+层与所述p+层和所述p-well层邻接；

20、所述沟槽栅极位于所述第一n柱的上方，并与所述第一n柱邻接；

21、所述源极位于所述n+层和所述p+层的上方，并与所述n+层和所述p+层邻接。

22、第二方面，本发明提供了一种具有阳极肖特基接触的mosfet制备方法，包括：

23、蚀刻漂移层的两侧并离子注入形成n+衬底和第一n柱；

24、在所述n+衬底的上方外延形成浮空p柱；

25、外延所述第一n柱形成第二n柱；

26、在所述第二n柱的上层离子注入形成p-well层、n+层和p+层；

27、在所述第一n柱的上层形成沟槽栅极；

28、在所述n+层和所述p+层的上方形成源极，在所述n+衬底和所述第一n柱的下方形成漏极。

29、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

30、本发明通过将漏极与第一n柱形成肖特基接触，在mosfet反向导通时降低空穴势垒高度，减小了n+衬底引起的少子存储问题，有利于抽出空穴，从而实现mosfet的快速恢复；本发明在漂移层形成超结结构，在mosfet反向耐压时改善漂移层的电场分布，提高了击穿电压，在mosfet正向导通时降低了导通电阻；本发明通过设计浮空p柱有利于减少空穴的注入，改善了mosfet反向恢复损耗；本发明的沟槽栅极结构消除jfet区，改善了jfet区对电流分布的影响。

31、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

技术特征：

1.一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，包括：漏极和n+衬底；

2.根据权利要求1所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，还包括：第一n柱、浮空p柱和第二n柱；

3.根据权利要求2所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，所述第一n柱的掺杂浓度为1×1015-1×1016cm-3；

4.根据权利要求2所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，所述浮空p柱的掺杂浓度为1×1015-1×1016cm-3。

5.根据权利要求2所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，所述第一n柱的宽度为4-7um。

6.根据权利要求2所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，所述浮空p柱的宽度为4-7um。

7.根据权利要求2所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，所述浮空p柱的高度为40um。

8.根据权利要求2所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，所述n+衬底的厚度为2-5um。

9.根据权利要求2所述的一种具有阳极肖特基接触的mosfet，其特征在于，还包括：p-well层、n+层、p+层、沟槽栅极和源极；

10.一种具有阳极肖特基接触的mosfet制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种具有阳极肖特基接触的MOSFET及制备方法，该MOSFET包括：漏极和N+衬底；所述漏极位于所述N+衬底和第一N柱的下方，并与所述N+衬底和所述第一N柱邻接；所述N+衬底位于浮空P柱的下方，并与所述浮空P柱邻接；所述漏极与所述第一N柱形成肖特基接触。本发明通过将漏极与第一N柱形成肖特基接触，在MOSFET反向导通时降低空穴势垒高度，减小了N+衬底引起的少子存储问题，有利于抽出空穴，浮空P柱结构有利于减少空穴的注入，改善了MOSFET反向恢复损耗，从而实现MOSFET的快速恢复。

技术研发人员：原一帆
受保护的技术使用者：深圳天狼芯半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8