公开(公告)号：CN117747675A

公开(公告)日：2024-03-22

申请号：CN202410187565.9

申请日：2024-02-20

申请人： 北京怀柔实验室 ,  北京智慧能源研究院

发明人： 金锐 ,  牛喜平 ,  桑玲 ,  李哲洋

IPC分类号： H01L29/872 ,  H01L29/06 ,  H01L21/329

摘要： 本申请公开了一种肖特基二极管及其制备方法，该肖特基二极管包括：漂移层，多个掺杂区和接触金属，其中漂移层位于衬底的一侧，漂移层具有第一掺杂类型；多个掺杂区位于漂移层中，各掺杂区包括一一对应接触的第一子掺杂区和第二子掺杂区，第二子掺杂区的掺杂浓度大于第一子掺杂区的掺杂浓度，掺杂区具有第二掺杂类型；接触金属位于第一表面上，接触金属与至少一个第二表面接触，接触金属与第二子掺杂区接触形成类欧姆接触，提高了肖特基二极管的高抗浪涌电流特性，本申请在未增加工艺步骤的前提下，通过提升掺杂区注入浓度使得第二子掺杂区的与接触金属之间形成类欧姆接触，从而在正向电压较大时，使肖特基二极管中的，体现出高抗浪涌电流特性。

公开(公告)号：CN118352392A

公开(公告)日：2024-07-16

申请号：CN202410395674.X

申请日：2024-04-02

申请人： 北京怀柔实验室 ,  北京智慧能源研究院

发明人： 李新宇 ,  金锐 ,  桑玲 ,  牛喜平 ,  何亚伟 ,  李哲洋

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/08 ,  H01L29/16 ,  H01L21/336

摘要： 本申请公开了一种抗浪涌电流碳化硅MOSFET及其制备方法，该MOSFET包括：衬底具有外延层，外延层背离衬底的一侧具有第一表面，外延层具有肖特基接触区；源栅结构具有源极、栅极和氧化层，栅极和源极均与外延层间隔设置；掺杂区包括第一区域和第二区域，部分第一区域位于外延层和源极之间，部分第二区域位于外延层和栅极之间，源极与第二表面的垂直距离小于栅极与第二表面的垂直距离；源极电极与肖特基接触区和第二掺杂区接触，且源极电极覆盖源栅结构；漏极电极；该MOSFET通过肖特基接触区提高了器件的反向特性，降低了器件的反向开启压降，均衡了器件浪涌鲁棒性，提升了器件功率密度和长期可靠性。

公开(公告)号：CN117832088A

公开(公告)日：2024-04-05

申请号：CN202211192976.4

申请日：2022-09-28

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

发明人： 牛喜平 ,  魏晓光 ,  汤广福 ,  安运来 ,  桑玲 ,  张文婷 ,  刘瑞 ,  杜泽晨 ,  李晨萌 ,  杨霏

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L21/266 ,  H01L29/06 ,  H01L29/16 ,  H01L29/78

摘要： 本发明提供一种碳化硅MOSFET的制备方法及碳化硅MOSFET，包括：在碳化硅衬底上依次生长缓冲层和漂移区；基于多个预先制作的掩膜版，依次通过多个掩膜版分别进行多次离子注入，形成从碳化硅MOSFET芯片边缘至芯片中央宽度逐渐增加的集成二极管p区、pwell区和源极区域；其中，多个掩膜版根据注入区域的要求均具有从碳化硅MOSFET芯片边缘至芯片中央宽度逐渐增加的多个掩膜孔。本发明通过形成具有多组宽度从碳化硅MOSFET芯片边缘至芯片中央宽度逐渐增加集成二极管p区，可以增强二极管的导通性能和抗浪涌电流能力，并且可以有效降低芯片中央的结温，从而使得降低结温的芯片中央和芯片边缘的温度差更小，因此芯片整体呈现的是相对均匀的温度。

公开(公告)号：CN117080267A

公开(公告)日：2023-11-17

申请号：CN202311120002.X

申请日：2023-08-31

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国家电网有限公司 ,  国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

发明人： 牛喜平 ,  桑玲 ,  罗伟霞 ,  张文婷 ,  田琰 ,  李晨萌 ,  金锐 ,  王鑫 ,  李宾宾

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L29/16

摘要： 本公开提供一种集成混合式PiN‑肖特基二极管的碳化硅MOSFET，可通过调节p+区域的宽度，自芯片边缘至芯片中央呈递增的非均匀分布规律，降低芯片中央区域较高的结温，使芯片的温度分布较为均匀；同时通过集成混合PiN‑肖特基二极管增强体二极管的导通性能和抗浪涌电流能力，避免外接续流二极管，从而降低电路设计复杂度和系统成本，提高SiC MOSFET可靠性。

公开(公告)号：CN116825846A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310576474.X

申请日：2023-05-21

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国网北京市电力公司

发明人： 牛喜平 ,  杨霏 ,  魏晓光 ,  桑玲 ,  安运来 ,  张文婷 ,  杨同同 ,  罗伟霞 ,  田琰 ,  刘瑞 ,  杜泽晨 ,  李晨萌

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

摘要： 本发明提供了一种高可靠性半导体器件及其制造方法，属于半导体技术领域，该半导体器件包括基体，基体上间隔设置有第一导电类型阱，相邻两个第一导电类型阱之间设置有JFET区；第一导电类型阱内设有雪崩电荷缓冲区，雪崩电荷缓冲区包括第二导电类型阱源区以及第一导电类型接触区，第一导电类型接触区位于第二导电类型阱源区一侧，第一导电类型接触区的宽度自芯片边缘向芯片中央递增。该高可靠性半导体器件具有较高的抗雪崩能力，而且能够改善碳化硅MOSFET芯片工作状态时内部温度分布不均匀问题，使得器件具有较高的工作稳定性。

公开(公告)号：CN116259647A

公开(公告)日：2023-06-13

申请号：CN202211095497.0

申请日：2022-09-06

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国网上海市电力公司

发明人： 杜泽晨 ,  杨霏 ,  张文婷 ,  刘瑞 ,  安运来 ,  牛喜平 ,  桑玲 ,  吴裔 ,  田英杰

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

摘要： 本发明提供了一种半导体功率器件及其制备方法，其中，半导体功率器件包括：半导体衬底层；第一漂移层，位于半导体衬底层上；第二漂移层，位于第一漂移层背离半导体衬底层的一侧表面，第二漂移层的导电类型和第一漂移层的导电类型相同，第二漂移层的掺杂浓度大于第一漂移层的掺杂浓度；位于第二漂移层中的阱区；位于阱区中的源区。本发明的半导体功率器件能够改善大功率半导体功率器件的导通性能。

公开(公告)号：CN115832052A

公开(公告)日：2023-03-21

申请号：CN202211475391.3

申请日：2022-11-23

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国家电网有限公司 ,  国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

发明人： 安运来 ,  杨霏 ,  魏晓光 ,  桑玲 ,  张文婷 ,  牛喜平 ,  刘瑞 ,  杜泽晨 ,  李晨萌 ,  王鑫 ,  张淑娟

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336

摘要： 本发明公开了一种胞内集成二极管的碳化硅MOSFET器件及其制备方法，该器件包括：碳化硅MOSFET器件以及漂移层远离衬底的表面设置的平滑的刻蚀凹槽，凹槽内部填充有肖特基接触金属，刻蚀凹槽的侧壁设有离子注入区，离子注入区顶部填充欧姆接触金属。通过实施本发明，在元胞内形成结势垒肖特基二极管，节约了芯片面积，显著改善器件第三象限特性，实现了低第三象限开启电压，避免了双极退化效应的发生；平滑的刻蚀凹槽结构可以避免电场集中，离子注入能够避免栅极击穿，同时在不改变电流通路的情况下，实现了通过结势垒肖特基二极管结构对裂栅的包裹和保护，降低了栅氧化层电场，增强了器件的可靠性。

公开(公告)号：CN115763249A

公开(公告)日：2023-03-07

申请号：CN202211189001.6

申请日：2022-09-28

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

发明人： 张文婷 ,  牛喜平 ,  魏晓光 ,  杨霏 ,  朱涛 ,  安运来 ,  刘瑞 ,  杜泽晨 ,  桑玲 ,  李晨萌

IPC分类号： H01L21/334 ,  H01L21/266 ,  H01L29/06 ,  H01L29/16

摘要： 本发明提供一种碳化硅器件结终端结构的制备方法及结终端结构，包括：在碳化硅衬底层上形成外延层，并在所述外延层上沉积介质层；对所述介质层进行多次光刻和多次刻蚀处理，形成具有多种厚度的掩膜台阶；通过所述具有多种厚度的掩膜台阶向所述外延层进行离子注入，形成具有多种离子深度的结终端结构。通过具有多种厚度的掩膜台阶向外延层进行离子注入，形成具有多种离子深度的结终端结构，可以避免离子注入对碳化硅表面损伤，消除表面不可控的低浓度注入区域，提高了器件终端结构的可靠性和稳定性。

公开(公告)号：CN117393610A

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202311609888.4

申请日：2023-11-29

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国网上海市电力公司

发明人： 罗伟霞 ,  牛喜平 ,  桑玲 ,  田琰 ,  刘浩 ,  李新宇 ,  徐开轩 ,  何亚伟 ,  张娜玲 ,  李晨萌 ,  李哲洋 ,  金锐 ,  谢伟 ,  华斌

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/08 ,  H01L29/16 ,  H01L29/423

摘要： 本发明公开了一种高可靠性的沟槽型碳化硅MOSFET及制备方法，属于功率器件技术领域。其技术方案为：一种高可靠性的沟槽型碳化硅MOSFET，包括嵌设在芯片基底上表面的集成模块，以及覆盖于集成模块上表面的共覆金属层；集成模块包括自芯片基底边缘至芯片基底中央间隔分布的若干个元胞；元胞包括肖特基区，对称设置在肖特基区外侧的两个沟槽型栅氧化区，以及对称设置在两个沟槽型栅氧化区外侧的两个源极区；源极区包括源极P+区，在若干个元胞中源极P+区的宽度自边缘至中央呈递增分布。本发明的有益效果是：本发明提供的一种高可靠性的沟槽型碳化硅MOSFET元胞面积小、单位面积电流密度高、芯片温度分布均匀。

公开(公告)号：CN117393609A

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202311591602.4

申请日：2023-11-27

申请人： 北京智慧能源研究院 ,  国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

发明人： 金锐 ,  罗伟霞 ,  牛喜平 ,  桑玲 ,  张文婷 ,  田琰 ,  李晨萌 ,  崔翔 ,  李哲洋 ,  王鑫 ,  李宾宾

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

摘要： 本发明公开了一种碳化硅MOSFET器件及其制备方法，涉及半导体器件领域。该器件包括：由底到顶的衬底层、缓冲层和漂移层；漂移层中从一端到另一端嵌有多个p阱区；每两个p阱区之间设置肖特基区；肖特基区与p阱区之间为结型场效应管区；肖特基区中设置两个肖特基接触p+区；p阱区中嵌有两个n+源区和一个位于中间的源极p+区；漂移层中从一端开始每两个p阱区构成一个p阱区组；p阱区组中的源极p+区的宽度相同；漂移层中的p阱区组的源极p+区的宽度从器件的边缘至器件的中央呈递增分布；p阱区的上表面设置栅氧化层和多晶硅层；栅氧化层和多晶硅层的外表面包裹隔离介质层。本发明能提高碳化硅MOSFET器件的可靠性。