能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的mosfet的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種M0SFET，尤其是一種能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的M0SFET，屬于MOSFET的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]MOSFET是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管，MOSFET的等效結(jié)構(gòu)中存在寄生二極管，通過所述寄生二極管可以用于MOSFET器件在關(guān)斷時的續(xù)流，但所述寄生二極管的續(xù)流作用能力差，難以滿足大電流等工作狀態(tài)的續(xù)流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的MOSFET,其結(jié)構(gòu)緊湊，能有效實(shí)現(xiàn)MOSFET在關(guān)斷時的反向阻斷，以在通過外接續(xù)流二極管作用下提高續(xù)流能力，降低反向恢復(fù)產(chǎn)生的損耗，安全可靠。
[0004]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的M0SFET，包括實(shí)現(xiàn)MOSFET能力的MOSFET單元體，所述MOSFET單元體包括襯底，在襯底的背面設(shè)置與所述襯底肖特基接觸的背面金屬層，在所述背面金屬層上設(shè)置與背面金屬層電連接的背面連接層。
[0005]所述MOSFET單元體還包括位于襯底正面上方的漂移區(qū)，所述襯底與漂移區(qū)的導(dǎo)電類型均為第一導(dǎo)電類型，在所述漂移區(qū)內(nèi)設(shè)有第二導(dǎo)電類型阱區(qū)，在所述第二導(dǎo)電類型阱區(qū)內(nèi)設(shè)有第一導(dǎo)電類型源區(qū)；
[0006]在漂移區(qū)上設(shè)有柵氧化層，在所述柵氧化層上設(shè)有柵極金屬層，柵氧化層覆蓋在漂移區(qū)上，柵氧化層的端部覆蓋在第二導(dǎo)電類型阱區(qū)以及第一導(dǎo)電類型源區(qū)部分區(qū)域，在第一導(dǎo)電類型源區(qū)上設(shè)有源電極。
[0007]上述“第一導(dǎo)電類型”和“第二導(dǎo)電類型”兩者中，對于N型MOSFET器件，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；對于P型MOSFET器件，第一導(dǎo)電類型與第二導(dǎo)電類型所指的類型與N型MOSFET器件正好相反。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):在MOSFET單元體的襯底背面設(shè)置背面金屬層，背面金屬層與襯底采用肖特基接觸，從而在MOSFET單元體的漏極端得到二極管，從而在全橋、半橋等電路中降低反向恢復(fù)產(chǎn)生的損耗，而使用反并聯(lián)的外置快恢復(fù)二極管進(jìn)行續(xù)流，提升電路安全可靠性。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型的等效電路圖。
[0011]圖3為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖。
[0012]附圖標(biāo)記說明:1-N+襯底、2-N型漂移區(qū)、3-P阱區(qū)、4_N+源區(qū)、5-柵氧化層、6-源電極、7-柵極金屬層、8-背面金屬層以及9-背面連接成。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1和圖2所示:以N型MOSFET為例，為了能有效實(shí)現(xiàn)MOSFET在關(guān)斷時的反向阻斷，本實(shí)用新型包括實(shí)現(xiàn)MOSFET能力的MOSFET單元體，所述MOSFET單元體包括襯底1，在襯底I的背面設(shè)置與所述襯底I肖特基接觸的背面金屬層8，在所述背面金屬層8上設(shè)置與背面金屬層8電連接的背面連接層9。
[0015]具體地，MOSFET單元體能實(shí)現(xiàn)MOSFET能力，MOSFET單元體的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)可以為本技術(shù)領(lǐng)域常用的結(jié)構(gòu)，所述襯底I的材料可以為硅等半導(dǎo)體材料，在襯底I以及所述襯底I的正面上制作得到MOSFET單元體，背面金屬層8位于襯底I的背面，背面金屬層8與襯底I間為肖特基接觸，以在背面金屬層8與襯底I間能形成肖特基勢皇，背面連接層9覆蓋在背面金屬層8上，背面連接層9與背面金屬層8間電連接，通過背面連接層9以便形成MOSFET單元體的漏電極。背面連接層9、背離金屬層8均通過常規(guī)工藝設(shè)置在襯底I的背面，具體工藝過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，具體不再贅述。由于背面金屬層8與襯底I采用肖特基接觸，在MOSFET單元體處于關(guān)斷狀態(tài)時，能使得MOSFET單元體內(nèi)的寄生二極管Dl也處于關(guān)斷狀態(tài)，降低整個MOSFET單元體反向恢復(fù)產(chǎn)生的損耗。
[0016]所述MOSFET單元體還包括位于N+襯底I正面上方的N型漂移區(qū)2，所述襯底I與漂移區(qū)2的導(dǎo)電類型均N導(dǎo)電類型，在所述N型漂移區(qū)2內(nèi)設(shè)有P阱區(qū)3，在所述P阱區(qū)3內(nèi)設(shè)有N+源區(qū)4 ；
[0017]在N型漂移區(qū)2上設(shè)有柵氧化層5，在所述柵氧化層5上設(shè)有柵極金屬層7，柵氧化層5覆蓋在漂移區(qū)2上，柵氧化層5的端部覆蓋在P阱區(qū)3以及N+源區(qū)4部分區(qū)域，在N+源區(qū)4上設(shè)有源電極6。
[0018]圖1中示出了 MOSFET單元體的一種常規(guī)結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體基板上形成N+襯底I以及N型漂移區(qū)2，半導(dǎo)體基板的材料可以為硅或其他常用的材料，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。在N型漂移區(qū)2內(nèi)的上部設(shè)有對稱分布的P阱區(qū)3，P阱區(qū)3間通過N型漂移區(qū)2隔離，P阱區(qū)3從N型漂移區(qū)2的上端垂直向下延伸。在P阱區(qū)3內(nèi)具有N+源區(qū)4，N+源區(qū)4與源電極6歐姆接觸，以通過源電極6形成MOSFET單元體的源極端。從截面上看，柵氧化層5位于源電極6之間，柵氧化層5 —般為二氧化硅，柵氧化層5的兩端覆蓋在部分的P阱區(qū)3以及部分的N+源區(qū)4。柵極金屬層7與源電極6間互不接觸。當(dāng)然，在具體實(shí)施時，MOSFET單元體還可以采用其他的結(jié)構(gòu)形式，無論MOSFET單元體采用何種形式，只要在MOSFET單元體的襯底I背面設(shè)置背面金屬層8且背面金屬層8與襯底I間采用肖特基接觸即可。
[0019]如圖3所示，為本實(shí)用新型的MOSFET單元體在具體使用時的等效電路圖。本實(shí)用新型在N+襯底I的背面設(shè)置背面金屬層8后，能在MOSFET單元體的漏極端形成二極管，在MOSFET單元體關(guān)斷時，通過漏極端的二極管D2能阻斷寄生二極管Dl的導(dǎo)通；而外接二極管D3的陽極端與MOSFET單元體的源極端連接，外接二極管D3的陰極端與MOSFET單元體的漏極端連接，由于寄生二極管在反向恢復(fù)時的反向損耗比外接二極管D3的反向恢復(fù)損耗大100倍以上，從而，在本實(shí)用新型從而在全橋、半橋等電路中降低反向恢復(fù)產(chǎn)生的損耗，而使用反并聯(lián)的外置快恢復(fù)二極管進(jìn)行續(xù)流，提升電路安全可靠性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的MOSFET，包括實(shí)現(xiàn)MOSFET能力的MOSFET單元體，所述MOSFET單元體包括襯底(1 )，其特征是:在襯底(1)的背面設(shè)置與所述襯底(1)肖特基接觸的背面金屬層(8)，在所述背面金屬層(8)上設(shè)置與背面金屬層(8)電連接的背面連接層(9)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的M0SFET，其特征是:所述MOSFET單元體還包括位于襯底(1)正面上方的漂移區(qū)(2)，所述襯底(1)與漂移區(qū)(2)的導(dǎo)電類型均為第一導(dǎo)電類型，在所述漂移區(qū)(2)內(nèi)設(shè)有第二導(dǎo)電類型阱區(qū)(3)，在所述第二導(dǎo)電類型阱區(qū)(3)內(nèi)設(shè)有第一導(dǎo)電類型源區(qū)(4); 在漂移區(qū)(2 )上設(shè)有柵氧化層(5 )，在所述柵氧化層(5 )上設(shè)有柵極金屬層(7 )，柵氧化層(5)覆蓋在漂移區(qū)(2)上，柵氧化層(5)的端部覆蓋在第二導(dǎo)電類型阱區(qū)(3)以及第一導(dǎo)電類型源區(qū)(4)部分區(qū)域，在第一導(dǎo)電類型源區(qū)(4)上設(shè)有源電極(6)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的MOSFET，按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述能實(shí)現(xiàn)反向阻斷的MOSFET，包括實(shí)現(xiàn)MOSFET能力的MOSFET單元體，所述MOSFET單元體包括襯底，在襯底的背面設(shè)置與所述襯底肖特基接觸的背面金屬層，在所述背面金屬層上設(shè)置與背面金屬層電連接的背面連接層。本實(shí)用新型在MOSFET單元體的襯底背面設(shè)置背面金屬層，背面金屬層與襯底采用肖特基接觸，從而在MOSFET單元體的漏極端得到肖特基二極管，所述肖特基二極管能夠阻斷寄生的體二極管導(dǎo)通，從而在全橋、半橋等電路中降低反向恢復(fù)產(chǎn)生的損耗，而使用反并聯(lián)的外置快恢復(fù)二極管進(jìn)行續(xù)流，提升電路安全可靠性。
【IPC分類】H01L29/78
【公開號】CN204991717
【申請?zhí)枴緾N201520605352
【發(fā)明人】白玉明, 郭景賢, 張海濤
【申請人】無錫同方微電子有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月12日