【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及半导体，尤其涉及一种应变碳化硅场效应晶体管。
技术介绍
1、在功率器件经济学中，器件的电阻是一种首选货币。缩小场效应管(mosfet)的电阻，使得每个裸片可以更小，从而提高器件良率并最终提高利润。60多年来，硅功率mosfet的每一毫欧都经过微调，达到了完全优化的现状。
2、近年内，碳化硅功率器件已逐渐成为高压、高频及高效率应用场合需求的首选。碳化硅场效应晶体管(sic mosfet)，目前主流结构有两种：平面型和沟槽型。
3、现有的碳化硅场效应晶体管无论是平面型还是沟槽型结构，都存在沟道电阻较高，器件电流密度较低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种应变碳化硅场效应晶体管，以解决应变碳化硅场效应晶体管导通电阻较高的问题，可以有效提高单位芯片面积的电流密度，降低芯片生产成本。
2、为实现上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术实施例提供了一种应变碳化硅场效应晶体管，包括：
4、碳化硅衬底；
5、设置于碳化硅衬底一侧的外延层；所述外延层为应变碳化硅外延层；所述外延层的热膨胀系数与所述碳化硅衬底的热膨胀系数不同；
6、体区和源区，均位于外延层远离碳化硅衬底的一侧；源区位于体区远离碳化硅衬底的一侧；
7、栅绝缘层，设置于外延层远离碳化硅衬底的一侧；
8、栅极多晶硅层，栅极多晶硅层设置于栅绝缘层远离碳化硅衬底的一侧；
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10、源极，位于体区远离碳化硅衬底的一侧，并与源区电连接；
11、栅绝缘层包括层叠设置的至少一层第一绝缘层和至少一层第二绝缘层；第一绝缘层位于第二绝缘层靠近碳化硅衬底的一侧；
12、第二绝缘层的介电常数大于第一绝缘层的介电常数。
13、可选的，所述外延层的晶格常数与所述碳化硅衬底的晶格常数不同；第二绝缘层在碳化硅衬底的正投影完全覆盖第一绝缘层在碳化硅衬底的正投影。
14、可选的，栅绝缘层，包括：
15、至少两层第一绝缘层和至少一层第二绝缘层；
16、第二绝缘层设置于相邻的两层第一绝缘层之间。
17、可选的，第一绝缘层的材料包括氧化硅；第二绝缘层的材料包括氮化硅、氧化铪或氧化铝。
18、可选的，栅绝缘层的形状包括平面型或沟槽型；
19、栅绝缘层包括平面型时，沿平行于碳化硅衬底的方向，栅绝缘层至少部分覆盖体区，至少部分覆盖源区以及至少部分覆盖外延层；
20、栅绝缘层包括沟槽型时，沿垂直于碳化硅衬底的方向，栅绝缘层至少部分覆盖体区，至少部分覆盖源区以及至少部分覆盖外延层；沿垂直于碳化硅衬底的方向，栅绝缘层部分覆盖外延层。
21、可选的，栅绝缘层包括平面型时，第一绝缘层的厚度大于或等于8nm，且小于或等于12nm，第二绝缘层的厚度大于或等于35nm，且小于或等于40nm；
22、栅绝缘层包括沟槽型时，第一绝缘层的厚度大于或等于8nm，且小于或等于10nm，第二绝缘层的厚度大于或等于50nm，且小于或等于60nm。
23、可选的，栅绝缘层包括平面型时，栅绝缘层的厚度小于或等于50nm；
24、栅绝缘层包括沟槽型时，栅绝缘层的厚度小于或等于70nm。
25、可选的，碳化硅衬底、外延层、源区和栅极多晶硅层的掺杂离子的类型均为n型；
26、体区的掺杂离子的类型均为p型。
27、可选的，碳化硅衬底、外延层、源区和栅极多晶硅层的掺杂离子的类型均为p型；
28、体区的掺杂离子的类型均为n型。
29、可选的，应变碳化硅场效应晶体管，还包括：
30、漏极电极，漏极电极位于碳化硅衬底远离外延层的一侧并与碳化硅衬底电连接；
31、所述碳化硅衬底的材料包括3c-碳化硅，所述应变碳化硅外延层的材料包括4h-碳化硅。
32、本专利技术实施例提供的应变碳化硅场效应晶体管的栅绝缘层包括层叠设置的至少一层第一绝缘层和至少一层第二绝缘层，第一绝缘层位于第二绝缘层靠近碳化硅衬底的一侧；第二绝缘层的介电常数大于第一绝缘层的介电常数。这样设置，使得介电常数较高的第二绝缘层位于介电常数较低的第一绝缘层远离碳化硅衬底的一侧，使得第一绝缘层能较好的平衡栅绝缘层的应力。另一方面，通过设置介电常数较高的第二绝缘层，增大了栅绝缘层的电容，降低了应变碳化硅场效应晶体管的沟道电阻，进而提高了单位芯片面积的电流密度，降低了芯片的生产成本。又一方面，通过设置外延层为应变碳化硅外延层，外延层的热膨胀系数与碳化硅衬底的热膨胀系数不同，来引起应变碳化硅外延层在沟道附近形成应变区域，提高沟道载流子的迁移率，进而降低沟道的电阻。
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1.一种应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，所述栅绝缘层，包括：
4.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，所述碳化硅场效应晶体管，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，所述栅绝缘层，包括：
4.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的应变碳化硅场效应晶体管，其特征在于，
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：林青，张杰，
申请(专利权)人：上海陆芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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