【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率半导体器件，特别涉及一种宽soa的sgt器件。
技术介绍
1、绝缘栅场效应晶体管(mosfet)因其具有开关速度快、功耗低、栅极易驱动、驱动功率小，输入阻抗高和频率响应好等优点，被广泛的应用在各种电力系统中。在各种高电应力系统中，一方面要求功率mosfet具有更低的导通损耗，另一方面要求器件能够在高压大电流下工作更长的时间，即器件要具有高的可靠性和大的安全工作区。
2、屏蔽栅mosfet(shield-gate trench mosfet，sgt mosfet)因其优异的比导通电阻和开关导通优值，在中低压电离系统中被大量使用，但是由于其沟道密度的增加和跨导的增大，sgt的热不稳定问题也变得越发凸出。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的sgt的热不稳定问题，提供一种宽soa的sgt器件，通过增大沟道长度来提高热稳定性。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、一种宽soa的sgt器件，包括控制栅区域和位于所述控制栅区域外侧的中等掺杂第一类导电类型半导体体区，所述控制栅区域的与所述中等掺杂第一类导电类型半导体体区接触的两个侧壁均设有加宽部，所述加宽部关于所述控制栅区域对称设置；至少在部分所述加宽部远离所述控制栅区域的一侧设有中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区，所述中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区与所述中等掺杂第一类导电类型半导体体区连接。
4、具体的，还包括重
5、进一步地，还包括屏蔽栅区域、厚绝缘介质层、轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区、重掺杂第二类导电类型半导体漏区和漏极金属层；所述重掺杂第二类导电类型半导体漏区设置于所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区的下方，所述漏极金属层设置于所述重掺杂第二类导电类型半导体漏区远离所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区的一侧，所述屏蔽栅区域通过所述绝缘介质层设置于所述控制栅区域的下方，且其设置于所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区内。
6、可选的，所述轻掺杂的杂质浓度量级小于或等于1×1016cm-3，所述重掺杂的杂质浓度量级大于1×1018cm-3。
7、进一步的，所述中等掺杂的杂质浓度量级大于1×1016cm-3且小于等于1×1018cm-3。
8、具体的，所述加宽部的高度小于所述控制栅区域的高度。
9、进一步的，所述控制栅区域的底部在所述中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区的底部的水平位置或下方。
10、具体的，所述sgt器件采用硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟、氧化镓或锗硅半导体材料。
11、进一步的，所述第一类导电类型半导体掺杂为p型半导体，第二类导电类型半导体为n型半导体；或者所述第一类导电类型半导体掺杂为n型半导体，第二类导电类型半导体为p型半导体。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
13、通过在控制栅的两侧设置加宽部，使控制栅的宽度出现横向尺寸上的差值，沟道会形成于控制栅与中等掺杂第一类导电类型半导体体区之间，再进行额外的掺杂，额外掺杂区域同样可为沟道提供形成条件，进一步地有效增长器件的沟道长度减小热不稳定发生的区间宽度，从而减少零温度点对应的漏极电流，提高热稳定性，实现更大的器件安全工作区(soa)。
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1.一种宽SOA的SGT器件，包括控制栅区域(6)和位于所述控制栅区域(6)外侧的中等掺杂第一类导电类型半导体体区(8)，其特征在于，所述控制栅区域(6)的与所述中等掺杂第一类导电类型半导体体区(8)接触的两个侧壁均设有加宽部(13)，所述加宽部(13)关于所述控制栅区域(6)对称设置；至少在部分所述加宽部(13)远离所述控制栅区域(6)的一侧设有中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区(7)，所述中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区(7)与所述中等掺杂第一类导电类型半导体体区(8)连接。
2.根据权利要求1所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，还包括重掺杂第二类导电类型半导体源区(9)、源极金属层(12)、顶部绝缘介质层(11)和重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(10)；所述源极金属层(12)设置于所述顶部绝缘介质层(11)上方，所述控制栅区域(6)设置于所述顶部绝缘介质层(11)下方；所述重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(10)和所述重掺杂第二类导电类型半导体源区(9)均设置于所述源极金属层(12)下端，其中，所述重掺杂第二类导电类型半导体源区(9)分别
3.根据权利要求2所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，还包括屏蔽栅区域(4)、厚绝缘介质层(5)、轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(3)、重掺杂第二类导电类型半导体漏区(2)和漏极金属层(1)；所述重掺杂第二类导电类型半导体漏区(2)设置于所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(3)的下方，所述漏极金属层(1)设置于所述重掺杂第二类导电类型半导体漏区(2)远离所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(3)的一侧，所述屏蔽栅区域(4)通过所述绝缘介质层(5)设置于所述控制栅区域(6)的下方，且其设置于所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(3)内。
4.根据权利要求1所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，所述轻掺杂的杂质浓度量级小于或等于1×1016cm-3，所述重掺杂的杂质浓度量级大于1×1018cm-3。
5.根据权利要求1所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，所述中等掺杂的杂质浓度量级大于1×1016cm-3且小于等于1×1018cm-3。
6.根据权利要求1或所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，所述加宽部(13)的高度小于所述控制栅区域(6)的高度。
7.根据权利要求6所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，所述控制栅区域(6)的底部在所述中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区(7)的底部的水平位置或下方。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，所述SGT器件采用硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟、氧化镓或锗硅半导体材料。
9.根据权利要求8所述的宽SOA的SGT器件，其特征在于，所述第一类导电类型半导体掺杂为P型半导体，第二类导电类型半导体为N型半导体；或者所述第一类导电类型半导体掺杂为N型半导体，第二类导电类型半导体为P型半导体。
...【技术特征摘要】
1.一种宽soa的sgt器件，包括控制栅区域(6)和位于所述控制栅区域(6)外侧的中等掺杂第一类导电类型半导体体区(8)，其特征在于，所述控制栅区域(6)的与所述中等掺杂第一类导电类型半导体体区(8)接触的两个侧壁均设有加宽部(13)，所述加宽部(13)关于所述控制栅区域(6)对称设置；至少在部分所述加宽部(13)远离所述控制栅区域(6)的一侧设有中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区(7)，所述中等掺杂第一类导电类型半导体额外掺杂区(7)与所述中等掺杂第一类导电类型半导体体区(8)连接。
2.根据权利要求1所述的宽soa的sgt器件，其特征在于，还包括重掺杂第二类导电类型半导体源区(9)、源极金属层(12)、顶部绝缘介质层(11)和重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(10)；所述源极金属层(12)设置于所述顶部绝缘介质层(11)上方，所述控制栅区域(6)设置于所述顶部绝缘介质层(11)下方；所述重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(10)和所述重掺杂第二类导电类型半导体源区(9)均设置于所述源极金属层(12)下端，其中，所述重掺杂第二类导电类型半导体源区(9)分别和所述控制栅区域(6)和所述顶部绝缘介质层(11)连接。
3.根据权利要求2所述的宽soa的sgt器件，其特征在于，还包括屏蔽栅区域(4)、厚绝缘介质层(5)、轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(3)、重掺杂第二类导电类型半导体漏区(2)和漏极金属层(1)；所述重掺杂第二类导电类型半导体漏区(2)设置于所述轻掺...
【专利技术属性】
技术研发人员：李吕强，王吉伟，刘齐，陈晓伦，
申请(专利权)人：乐山无线电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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