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公开(公告)号：CN108962977B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN201810762721.4
申请日：2018-07-12
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/06 , H01L29/423 , H01L29/45 , H01L29/78 , H01L21/336 , H01L21/28
Abstract: 本发明提供了一种集成SBD的碳化硅沟槽型MOSFETs及其制备方法。所述MOSFETs的侧墙栅电极接触位于主沟槽侧壁，沟槽底部形成源电极金属接触，并集成肖特基金属接触，第一象限正向导通时，电子自下而上流经沟槽侧壁反型层，形成与传统沟槽型MOSFETs不同的逆向导通沟道；第三象限正向导通时，肖特基二极管率先导通，有效抑制体内寄生PN二极管的导通；反向阻断时，沟槽底部的p型屏蔽层有效屏蔽器件体区的高电场，使得器件栅介质电场和肖特基接触电场大大降低，雪崩发生在器件体区的PN结处。该种集成SBD的碳化硅沟槽型MOSFETs具有较低的总芯片面积，同时满足良好的第一、三象限导通特性及反向阻断能力，且器件的静态、动态工作可靠性均得到提高。
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公开(公告)号：CN112382659A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011264978.0
申请日：2020-11-12
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/423 , H01L29/16 , H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本发明提供一种元胞内带绝缘结构的功率半导体器件，包括：功率器件元胞单元(100)，栅氧化层(230)、栅电极接触(210)形成于元胞单元(100)上部，复合内绝缘层(220)形成于栅氧化层(230)和栅电极接触(210)的表面；复合内绝缘层(220)自下而上包括致密介质层(300)，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)，钝化介质薄膜层(320)；或者复合内绝缘层(220)自下而上包括致密介质层(300)，钝化介质薄膜层(320)，高介电常数或高热导率及其组合薄膜层(310)；源电极接触(200)形成于功率器件元胞单元(100)和复合内绝缘层(220)的上表面。本发明通过改变复合内绝缘层的结构和形貌，提高了功率器件高场可靠性和热稳定性。
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公开(公告)号：CN108417617B
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN201810164916.9
申请日：2018-02-27
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/06 , H01L29/423 , H01L29/45 , H01L29/78 , H01L21/336 , H01L21/28
Abstract: 本公开提供了一种碳化硅沟槽型MOSFETs及其制备方法。所述MOSFETs的栅电极接触位于主沟槽侧壁，沟槽底部形成源电极金属接触，正向导通时，电子自下而上流经沟槽侧壁反型层，形成与传统沟槽型MOSFETs不同的逆向导通沟道；反向阻断时，沟槽底部的源电极金属接触有效屏蔽器件体区的高电场，使得器件栅介质电场大大降低，雪崩发生在器件体区的PN结处，所制备的碳化硅沟槽型MOSFETs具有较低的正向导通电阻和较高的反向阻断能力，且器件的静态、动态工作可靠性得到提高。
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公开(公告)号：CN111235633A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010050175.9
申请日：2020-01-16
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种在硅熔体表面通过CVD制备自支撑碳化硅晶圆的方法，包括在一图形衬底上制备硅膜；在生长炉中升高温度使硅膜熔化形成硅熔体；保持温度不变，向生长炉中通入碳氢化合物气体，一段时间后形成悬浮于硅熔体表层的碳化硅籽晶层；向生长炉中通入碳氢化合物气体和硅氢化合物气体，在碳化硅籽晶层上同质外延生长，形成碳化硅自支撑层；将含有碳化硅自支撑层的图形衬底降温后去除所述硅膜，得到剥离的碳化硅自支撑层，将之研磨抛光并整形后，即得到所述碳化硅晶圆。本方法避免了传统方法的劣势，具有简便易行，容易推广等优点；本发明可以使用价格低廉的蓝宝石衬底，衬底还可以重复使用，进一步降低成本。
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公开(公告)号：CN111118475A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN202010044551.3
申请日：2020-01-15
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: C23C16/455 , C23C16/32
Abstract: 一种用于碳化硅材料生长和后处理的高温装置及方法，用于碳化硅材料生长和后处理的高温装置包括射频感应加热炉和碳化硅桶；射频感应加热炉包括炉腔、由内到外依序位于炉腔内的感应发热体和保温毡；碳化硅桶位于感应发热体内，碳化硅桶的两端分别设置桶盖和相对应的导气管，形成整体件；整体件内部设置为供碳化硅材料生长和后处理区域，用于流通生长性气体或氧化性气体；其中，整体件、感应发热体、保温毡和炉腔内壁之间均存在间隙，形成气体流通通道，用于流通惰性气体以进行气体隔离。本发明既能延长感应发热体和保温毡的使用寿命，也能防止感应发热体和保温毡在高温下析出杂质影响碳化硅材料的制备。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105810722B
公开(公告)日：2019-04-30
申请号：CN201610150734.7
申请日：2016-03-16
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/06 , H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET器件及其制备方法，该碳化硅MOSFET器件包括多个元胞，各元胞之间通过互联金属(12)相连接，每个元胞包括一个栅极、一个栅氧化层、两个源极、一个N型漂移层、一个N+缓冲层、一个N+衬底、漏极和隔离介质。本发明的工艺步骤中，接触区域开孔、蒸发接触金属并剥离使用的光刻板不仅在源极区域有图形，在栅极pad区域也存在图形。
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公开(公告)号：CN109518277A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201811309945.6
申请日：2018-11-05
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供了一种采用熔融碱液对碳化硅表面进行区域腐蚀的方法，包括：步骤A：取一碳化硅晶片并清洗干净；步骤B：将碱涂布在碳化硅晶片指定区域；步骤C：在热板上将碳化硅晶片加热至第一温度并保温至指定时间，清洗残碱和反应物；步骤D：完成碳化硅晶片区域腐蚀。本发明避免了传统方法设备庞大，操作繁杂的劣势，并可以针对指定区域进行腐蚀观测，具有简便易行，容易推广等优点。
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公开(公告)号：CN108962977A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810762721.4
申请日：2018-07-12
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/06 , H01L29/423 , H01L29/45 , H01L29/78 , H01L21/336 , H01L21/28
CPC classification number: H01L29/7827 , H01L29/0684 , H01L29/401 , H01L29/4236 , H01L29/42364 , H01L29/45 , H01L29/66068
Abstract: 本发明提供了一种集成SBD的碳化硅沟槽型MOSFETs及其制备方法。所述MOSFETs的侧墙栅电极接触位于主沟槽侧壁，沟槽底部形成源电极金属接触，并集成肖特基金属接触，第一象限正向导通时，电子自下而上流经沟槽侧壁反型层，形成与传统沟槽型MOSFETs不同的逆向导通沟道；第三象限正向导通时，肖特基二极管率先导通，有效抑制体内寄生PN二极管的导通；反向阻断时，沟槽底部的p型屏蔽层有效屏蔽器件体区的高电场，使得器件栅介质电场和肖特基接触电场大大降低，雪崩发生在器件体区的PN结处。该种集成SBD的碳化硅沟槽型MOSFETs具有较低的总芯片面积，同时满足良好的第一、三象限导通特性及反向阻断能力，且器件的静态、动态工作可靠性均得到提高。
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公开(公告)号：CN105140106B
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201510490653.7
申请日：2015-08-11
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种在零偏角衬底上外延碳化硅的方法，包括：步骤1：取一零偏角衬底并清洗；步骤2：在零偏角衬底之上外延硅层；步骤3：升高温度使硅层熔化形成熔融硅层；步骤4：通入碳源，使熔融硅层转变成碳化硅层；步骤5：判断碳化硅层是否达到所需厚度，如果未达到，则重复执行步骤2～步骤4；如果达到，则执行步骤6；步骤6：将未转变成碳化硅层的硅层腐蚀掉，留下完整的碳化硅。本发明利用液硅浸润碳化硅外延表面，并将体系温度升高，提高碳源在液硅中的溶解度，随之采用液相外延生长方法在零偏角碳化硅衬底上进行同质外延生长，可以防止外延层中出现相畴、晶界等缺陷，提高外延层品质，具有很大优势。
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公开(公告)号：CN107749393A
公开(公告)日：2018-03-02
申请号：CN201710913890.9
申请日：2017-09-29
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本公开提供了一种侧向异质掺杂碳化硅结构的生长方法，包括：利用第一石墨烯模板与硅源反应生成第一掺杂类型的第一碳化硅结构；在第一碳化硅结构的横向相邻部位，利用第二石墨烯模板与硅源反应生成第二掺杂类型的第二碳化硅结构；其中，第一石墨烯模板和第二石墨烯模板在同一平面的至少在部分区域上互补。本公开可以制备具有侧向pn结构的原子层厚度低维碳化硅半导体材料，且具有简便易行，容易推广等优点，具有较好的推广应用前景。
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