[实用新型]功率金属氧化物半导体场效晶体管

说明书

本实用新型公开一种功率金属氧化物半导体场效晶体管，包括位于碳化硅衬底中的N型外延层、位于N型外延层中上部的轻掺杂P型阱层，所述轻掺杂P型阱层位于第一沟槽、第二沟槽之间区域的上部间隔地设置有第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区，所述第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区与轻掺杂P型阱层的接触面均为弧形面；重掺杂P型区左右两侧面分别与第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区各自弧形面的部分区域接触，所述重掺杂P型区与轻掺杂P型阱层的接触面为向下凸起的弧形面，轻掺杂P型阱层与N型外延层的接触面为向下凸起的弧形面。本实用新型晶体管使电场更均匀，提高了功率MOS器件的耐电压能力。

技术领域

本实用新型涉及一种功率金属氧化物半导体场效晶体管，尤其涉及一种功率金属氧化物半导体场效晶体管。

背景技术

沟槽功率MOS器件是在平面式功率MOS器件的基础上发展起来的。与平面式功率MOS器件相比，其具有导通电阻低、饱和压降低、开关速度快、沟道密度高、芯片尺寸小等优点；采用沟槽式结构，消除了平面式功率MOS器件存在的寄生JFET（结型场效应管）效应。目前深沟槽功率MOS器件已经发展成为中低压大功率MOS器件的主流。但是，现有沟槽大功率MOS器件仍然存在诸多待改善的技术问题。

发明内容

本实用新型提供一种功率金属氧化物半导体场效晶体管，此功率金属氧化物半导体场效晶体管使电场更均匀，提高了功率MOS器件的耐电压能力。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种功率金属氧化物半导体场效晶体管，包括位于碳化硅衬底中的N型外延层、位于N型外延层中上部的轻掺杂P型阱层，此轻掺杂P型阱层中间隔地开有第一沟槽和第二沟槽，位于轻掺杂P型阱层中的第一沟槽和第二沟槽从轻掺杂P型阱层上表面延伸至N型外延层内，所述第一沟槽和第二沟槽内均具有一闸极多晶硅部，所述第一沟槽、第二沟槽分别与各自的闸极多晶硅部之间均通过一闸极氧化层隔离；

所述轻掺杂P型阱层位于第一沟槽、第二沟槽之间区域的上部间隔地设置有第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区，此第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区分别位于第一沟槽、第二沟槽的周边，所述第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区与轻掺杂P型阱层的接触面均为弧形面；

所述轻掺杂P型阱层位于第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区之间的区域设置有一重掺杂P型区，在垂直方向上，所述重掺杂P型区上表面位于轻掺杂P型阱层上表面，且重掺杂P型区下表面延伸至所述轻掺杂P型阱层的中部，在水平方向上，所述重掺杂P型区左右两侧面分别与第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区各自弧形面的部分区域接触，所述重掺杂P型区与轻掺杂P型阱层的接触面为向下凸起的弧形面，所述轻掺杂P型阱层与N型外延层的接触面为向下凸起的弧形面；

所述第一沟槽、第二沟槽上方和第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区靠近沟槽的区域上方覆盖有一介电质层，所述重掺杂P型区上方和第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区远离沟槽的区域上方覆盖有一金属层。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区各自的深度尺寸大于相应的宽度尺寸。

2、上述方案中，所述轻掺杂P型阱层与重掺杂P型区的深度比为10：3~5。

3、上述方案中，所述轻掺杂P型阱层为轻掺杂铝的碳化硅阱层。

4、上述方案中，所述第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区为重掺杂磷的碳化硅源极区。

5、上述方案中，所述闸极氧化层隔离的厚度为0.03μm~0.07μm。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：