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溝槽柵SiCMOSFET芯片及其制作方法與流程

文檔序號:40566041發(fā)布日期:2025-01-03 11:26閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,元胞區(qū)包含溝槽、第一多晶硅柵極、第二多晶硅柵極、第一柵極氧化層及第二柵極氧化層,過渡區(qū)包含柵極金屬、源極金屬及多個(gè)接觸孔;其中,所述第一多晶硅柵極位于所述溝槽的底部,所述第一柵極氧化層位于所述第一多晶硅柵極的外表面,所述第二多晶硅柵極位于所述溝槽的上部,所述第二柵極氧化層位于所述第二多晶硅柵極的外表面,所述第一柵極氧化層的厚度大于所述第二柵極氧化層的厚度,所述第一多晶硅柵極在所述過渡區(qū)通過對應(yīng)的所述接觸孔與所述源極金屬相連,所述第二多晶硅柵極在所述過渡區(qū)通過對應(yīng)的所述接觸孔與所述柵極金屬相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,所述元胞區(qū)還包括n+摻雜區(qū)、p+接觸區(qū)以及襯底,所述過渡區(qū)還包括漏極金屬;其中,所述n+摻雜區(qū)及所述溝槽的數(shù)量均為兩個(gè),兩個(gè)所述n+摻雜區(qū)位于兩個(gè)所述溝槽之間,且分別與兩個(gè)所述第一柵極氧化層接觸,所述p+接觸區(qū)夾在兩個(gè)所述n+摻雜區(qū)中間且分別與兩個(gè)所述n+摻雜區(qū)接觸,所述襯底位于所述芯片的背面,所述n+摻雜區(qū)和所述p+接觸區(qū)在所述過渡區(qū)與所述源極金屬相連,所述襯底在所述過渡區(qū)與所述漏極金屬相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,所述元胞區(qū)還包括背面金屬、buffer層、外延層、sio2介質(zhì)層、正面金屬及pi膠鈍化層;其中,所述背面金屬、所述襯底、所述buffer層、所述外延層、所述sio2介質(zhì)層、所述正面金屬及所述pi膠鈍化層按照從下往上的順序依次疊加,所述第一多晶硅柵極、所述第二多晶硅柵極、所述第一柵極氧化層、所述第二柵極氧化層、所述n+摻雜區(qū)及所述p+接觸區(qū)均位于所述外延層,所述正面金屬同時(shí)與所述sio2介質(zhì)層、所述n+摻雜區(qū)及所述p+接觸區(qū)接觸,所述pi膠鈍化層分別與所述正面金屬及所述sio2介質(zhì)層接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,所述元胞區(qū)還包括pwell層,所述pwell層位于所述外延層內(nèi),且同時(shí)與所述第二柵極氧化層、n+摻雜區(qū)及p+接觸區(qū)接觸。

5.一種溝槽柵sic?mosfet芯片的制作方法,其特征在于,用于制作如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,所述制作方法包括:

6.一種溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,元胞區(qū)包含第一溝槽、第二溝槽、第一多晶硅柵極、第二多晶硅柵極、第一柵極氧化層及第二柵極氧化層,過渡區(qū)包含柵極金屬、源極金屬及多個(gè)接觸孔;其中,所述第一多晶硅柵極位于所述第一溝槽內(nèi),所述第一柵極氧化層位于所述第一多晶硅柵極的外表面,第二多晶硅柵極位于所述第二溝槽內(nèi),所述第二柵極氧化層位于所述第二多晶硅柵極的外表面,所述第二溝槽的數(shù)量為兩個(gè),且分別位于所述第一溝槽的兩側(cè),所述第一柵極氧化層的厚度大于所述第二柵極氧化層的厚度,所述第一溝槽的深度大于所述第二溝槽的深度,所述第一多晶硅柵極在所述過渡區(qū)通過對應(yīng)的所述接觸孔與所述源極金屬相連,所述第二多晶硅柵極在所述過渡區(qū)通過對應(yīng)的所述接觸孔與所述柵極金屬相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,所述元胞區(qū)還包括n+摻雜區(qū)、p+接觸區(qū)以及襯底,所述過渡區(qū)還包括漏極金屬;其中,所述n+摻雜區(qū)及所述p+接觸區(qū)的數(shù)量均為兩個(gè),兩個(gè)所述n+摻雜區(qū)分別位于兩個(gè)所述第二溝槽相對于所述第一溝槽的外側(cè),兩個(gè)所述p+接觸區(qū)分別位于兩個(gè)所述n+摻雜區(qū)相對于所述第二溝槽的外側(cè),所述襯底位于所述芯片的背面,所述n+摻雜區(qū)和所述p+接觸區(qū)在所述過渡區(qū)與所述源極金屬相連,所述襯底在所述過渡區(qū)與所述漏極金屬相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,所述元胞區(qū)還包括背面金屬、buffer層、外延層、sio2介質(zhì)層、正面金屬及pi膠鈍化層;其中,所述背面金屬、所述襯底、所述buffer層、所述外延層、所述sio2介質(zhì)層、所述正面金屬及所述pi膠鈍化層按照從下往上的順序依次疊加,所述第一溝槽、所述第二溝槽、所述第一多晶硅柵極、所述第二多晶硅柵極、所述第一柵極氧化層、所述第二柵極氧化層、所述n+摻雜區(qū)及所述p+接觸區(qū)均位于所述外延層,所述正面金屬同時(shí)與所述sio2介質(zhì)層、所述n+摻雜區(qū)及所述p+接觸區(qū)接觸,所述pi膠鈍化層分別與所述正面金屬及所述sio2介質(zhì)層接觸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,其特征在于,所述元胞區(qū)還包括pwell層,所述pwell層位于所述外延層內(nèi),且同時(shí)與所述第二柵極氧化層、所述n+摻雜區(qū)及所述p+接觸區(qū)接觸。

10.一種溝槽柵sic?mosfet芯片的制作方法,其特征在于,用于制作如權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的溝槽柵sic?mosfet芯片,所述制作方法包括:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種溝槽柵SiC?MOSFET芯片及其制作方法,本發(fā)明的溝槽柵SiC?MOSFET芯片使用復(fù)合型的溝槽柵結(jié)構(gòu),溝槽底部和側(cè)壁的柵氧化層厚度可以分別控制,增厚電場強(qiáng)度較大位置的溝槽底部柵氧化層,從而提升器件在使用過程中的長期可靠性,側(cè)壁溝槽部分保留較薄的柵氧化層,有助于降低器件的溝道電阻和導(dǎo)通損耗。可見,本發(fā)明能夠在保證器件具有高可靠性的同時(shí),有效降低溝道電阻和導(dǎo)通損耗。

技術(shù)研發(fā)人員:滕淵,劉坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者:深圳市美浦森半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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