一种高雪崩耐量的屏蔽栅功率晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN106505106A

    公开(公告)日:2017-03-15

    申请号:CN201610884867.7

    申请日:2016-10-11

    CPC classification number: H01L29/78 H01L29/0688 H01L29/66409

    Abstract: 本发明提供一种高雪崩耐量的屏蔽栅功率晶体管及其制备方法。该晶体管采用表面MOS结构,半导体外延层设置有沟槽,沟槽内壁生长有上薄下厚的阶梯状场氧化层,场氧化层内淀积有源极多晶硅,沟槽外围设置有P型体区,P型体区内设置有N+源极和P型半导体接触区,P型体区外围设置有N型JFET区,器件表面淀积有源极金属铝,并与外延层形成良好的欧姆接触。其制备方法包括:外延生长步骤,JFET及P型体区离子注入步骤,沟槽刻蚀步骤,氧化层生长步骤,源极多晶硅淀积步骤,栅极多晶硅及栅极氧化层形成步骤,N+源极离子注入步骤,P型半导体接触区离子注入步骤及源极金属淀积步骤。根据本发明制备的屏蔽栅功率半导体晶体管雪崩耐量能力可提高27%以上。

    一种大电流绝缘体上硅横向绝缘栅双极型晶体管器件

    公开(公告)号:CN106505101B

    公开(公告)日:2019-03-12

    申请号:CN201610911892.X

    申请日:2016-10-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种大电流绝缘体上硅横向绝缘栅双极型晶体管器件,包括:P型衬底,P型衬底上设埋氧,再设N型外延层且被隔离氧化层分隔成第一、二、三N型外延层,第三N型外延层上部设第二P型体区与N型缓冲层,第二P型体区内设N型发射极与叉指型第二重掺杂P区,第二P型体区上设栅氧化层、多晶硅栅极,N型缓冲层内设P型集电极且作为器件的阳极,上方设阳极金属层;第二N型外延层上部至少设2个第一P型体区并在其中分别设N型MOS管;第一N型外延层上部至少设2个串联的二极管且相邻二极管间设隔离氧化层;N型发射极与所有N型漏极连接,第二重掺杂P区与串联二极管的阳极连接,N型源极、第一重掺杂P区及串联二极管的阴极连接作为器件的阴极。

    一种高雪崩耐量能力的纵向双扩散金属氧化物半导体结构

    公开(公告)号:CN103489917B

    公开(公告)日:2016-09-21

    申请号:CN201310498518.8

    申请日:2013-10-22

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H01L2224/05552

    Abstract: 一种高雪崩耐量能力的纵向双扩散金属氧化物半导体管结构,包括:兼做漏区的N型掺杂硅衬底,在N型掺杂硅衬底上方设有N型掺杂硅外延层,在N型掺杂硅外延层内设有P型掺杂半导体区,在P型掺杂半导体区中设有P型重掺杂半导体接触区和N型重掺杂半导体区,其特征在于,在N型掺杂硅外延层内还设有绝缘物质填充区,在P型掺杂半导体区及N型掺杂硅外延层的表面设有氧化层,在氧化层上方设有多晶硅,在多晶硅及绝缘物质填充区的上方设有介质层,在介质层上设有栅极焊盘金属且栅极焊盘金属位于绝缘物质填充区的正上方,所述多晶硅通过穿过介质层的金属与栅极焊盘金属相连,在所述P型重掺杂半导体接触区和N型重掺杂半导体区上连接有源极金属。

    一种绝缘栅双极型晶体管的关断性能提升方法

    公开(公告)号:CN105702720A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610061042.5

    申请日:2016-01-28

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H01L29/7393 H01L29/0603

    Abstract: 一种绝缘栅双极型晶体管结构,包括集电极金属、P型集电区、N型基极区,N型基极区表面有N型载流子存储层及沟槽柵,沟槽柵将N型载流子存储层分割成条状,条状N型载流子存储层表面存在均匀分布的块状P型体区,块状载流子存储层上设有与第一类型柵氧化层连接的第二类型柵氧化层,第二类型柵氧化层上设有与第一多晶硅柵连接的第二多晶硅柵,块状P型体区表面存在P型源区、N型源区,并与发射极金属连接,其特征在于,块状载流子存储层表面设有与块状P型体区连接的轻掺杂浅P阱,在器件导通时,栅极加正栅压,轻掺杂浅P阱被完全耗尽,实现注入效率增强效应,使器件具有较小的导通压降;在器件关断时,轻掺杂浅P阱不被完全耗尽,形成导电沟道,加快器件关断速度。

    一种高鲁棒性快恢复超结功率半导体晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN105914233B

    公开(公告)日:2018-09-18

    申请号:CN201610365220.3

    申请日:2016-05-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种高鲁棒性快恢复超结功率半导体晶体管及其制备方法。晶体管含N型漏极,N型漏极上设有N型外延层,再设第一、二条形P型体区、第一P型体区,在第一P型体区内设有至少2个沟槽栅、重掺杂N型源极及第二P型体区,在沟槽栅的上端设有第一场氧化层,重掺杂N型源极位于第一P型体区的上部且限制在沟槽栅之间,第二P型体区位于重掺杂N型源极的下方且通过第一接触金属与源极金属层连接。方法是在衬底生长N型外延层,蚀出深沟槽,制作第一、第二条形P型体区,再制作沟槽栅、第一P型体区、重掺杂N型源极,然后淀积铝形成源极金属层和第一接触金属,最后制作N型漏极。本发明能有效改善体二极管的反向恢复特性并能提高器件的可靠性。

    一种绝缘栅双极型晶体管的关断性能提升方法

    公开(公告)号:CN105702720B

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201610061042.5

    申请日:2016-01-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种绝缘栅双极型晶体管结构,包括集电极金属、P型集电区、N型基极区,N型基极区表面有N型载流子存储层及沟槽柵,沟槽柵将N型载流子存储层分割成条状,条状N型载流子存储层表面存在均匀分布的块状P型体区,块状载流子存储层上设有与第一类型柵氧化层连接的第二类型柵氧化层,第二类型柵氧化层上设有与第一多晶硅柵连接的第二多晶硅柵,块状P型体区表面存在P型源区、N型源区,并与发射极金属连接,其特征在于,块状载流子存储层表面设有与块状P型体区连接的轻掺杂浅P阱,在器件导通时,栅极加正栅压,轻掺杂浅P阱被完全耗尽,实现注入效率增强效应,使器件具有较小的导通压降;在器件关断时,轻掺杂浅P阱不被完全耗尽,形成导电沟道,加快器件关断速度。

    一种大电流绝缘体上硅横向绝缘栅双极型晶体管器件

    公开(公告)号:CN106505101A

    公开(公告)日:2017-03-15

    申请号:CN201610911892.X

    申请日:2016-10-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种大电流绝缘体上硅横向绝缘栅双极型晶体管器件,包括:P型衬底,P型衬底上设埋氧,再设N型外延层且被隔离氧化层分隔成第一、二、三N型外延层,第三N型外延层上部设第二P型体区与N型缓冲层,第二P型体区内设N型发射极与叉指型第二重掺杂P区,第二P型体区上设栅氧化层、多晶硅栅极,N型缓冲层内设P型集电极且作为器件的阳极,上方设阳极金属层;第二N型外延层上部至少设2个第一P型体区并在其中分别设N型MOS管;第一N型外延层上部至少设2个串联的二极管且相邻二极管间设隔离氧化层;N型发射极与所有N型漏极连接,第二重掺杂P区与串联二极管的阳极连接,N型源极、第一重掺杂P区及串联二极管的阴极连接作为器件的阴极。

    一种P型绝缘栅双极型晶体管结构

    公开(公告)号:CN103618002B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201310496804.0

    申请日:2013-10-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种P型绝缘栅双极型晶体管,包括:兼做集电区的N型掺杂硅衬底,在N型掺杂硅衬底下方设有集电极金属,在N型掺杂硅衬底上方依次设有P型掺杂硅缓冲层和P型轻掺杂硅外延层,在P型轻掺杂硅外延层内设有和N型柱,在N型掺杂半导体区中设有P型和N型重掺杂半导体区,在N型柱中设有N型重掺杂半导体区,在N型柱和P型轻掺杂硅外延层之间设有介质层,在P型轻掺杂硅外延层上方依次设有栅氧化层和多晶硅栅,且多晶硅栅始于介质层的上方并止于与介质层相邻的P型重掺杂半导体区的上方,在多晶硅栅上方依次设有氧化层和发射极金属,且P型和N型重掺杂半导体区均与发射极金属电连接。

    一种沟槽隔离横向绝缘栅双极型晶体管

    公开(公告)号:CN104701362A

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201510125579.9

    申请日:2015-03-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种沟槽隔离横向绝缘栅双极型晶体管,包括:P型衬底,其上设有埋氧层,埋氧层上设有N型漂移区,在N型漂移区内的上表面下方设有P型体区和N型缓冲层,N型缓冲层内设有P型集电极区,其特征在于,在N型漂移区内设有沟槽隔离层,在N型漂移区的上表面与沟槽隔离层形成的两个拐角处分别设有第一P型发射极区和第二P型发射极区,在第一P型发射极区和第二P型发射极区上连接有金属电极,在N型漂移区的上表面下方还设有第三P型发射极区,在第三P型发射极区上连接有第二发射极铝电极,在第二P型发射极区与第三P型发射极区之间的N型漂移区上表面上设有第二栅氧化层,在第二栅氧化层上设有氮化硅层,在氮化硅层上方设有第二多晶硅栅。

    一种具有P型埋层的超结纵向双扩散金属氧化物半导体管

    公开(公告)号:CN102646711B

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201210101013.9

    申请日:2012-04-06

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种具有P型埋层的超结纵向双扩散金属氧化物半导体管,包括:兼做漏区的N型掺杂硅衬底、N型掺杂硅外延层、超结结构,所述的N型掺杂硅外延层设在N型掺杂硅衬底上,超结结构设在N型硅掺杂半导体区上,所述的超结结构由相互间隔的P型柱和N型柱组成,在P型柱上有第一P型掺杂半导体区,且第一P型掺杂半导体区位于N型掺杂外延层内,在第一P型掺杂半导体区中设有第二P型重掺杂半导体接触区和N型重掺杂半导体源区,其特征在于,在N型柱表面有轻掺杂的P型埋层,且P型埋层在N型柱内。

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