免闭锁功率金属氧化物半导体－双极型晶体管及其形成方法

摘要

提供了一种MOS双极型晶体管，其中包括在n型体材料单晶碳化硅衬底上形成的碳化硅npn双极型晶体管并有n型漂移层和p型基极层。基极层最好是通过外延生长形成的台面。碳化硅nMOSFET邻近npn双极型晶体管形成，使得施加电压到nMOSFET栅极的电压导致npn双极型晶体管进入导电状态。nMOSFET有源极和漏极以便当双极型晶体管在导电状态时为npn双极型晶体管提供基极电流。同样包括用于把在源极和漏极之间的电子流转换为空穴注入p型基极层的装置。提供了用于减少与上述nMOSFET的绝缘层相关的场集聚效应的装置。

主权项

1.一种MOS双极型晶体管单元，包括：n型单晶体材料碳化硅衬底(10)；邻近上述n型导电单晶体材料碳化硅衬底的n型碳化硅漂移层(12)，上述n型漂移层具有小于n型碳化硅衬底的载流子浓度；在上述n型碳化硅漂移层上的p型碳化硅基极层(14)；在上述p型基极层中的第一n型碳化硅区(18)；在上述p型基极层中的栅极槽(16)，通过上述基极层和第一n型区延展到漂移层，以便提供部分n型区作为栅极槽的部分侧面；在上述栅极槽的底部和侧面上的绝缘层(24)；在上述邻近栅极槽排列的基极层中的第二n型碳化硅导电区(20)；在上述绝缘层上的栅极触点(26)，延展到部分第一n型区之上；在上述碳化硅衬底与漂移层相对的表面上的集电极触点(30)；在上述基极层(22)中的p型碳化硅区，在上述第一n型区和上述第二n型区之间排列，上述p型区具有高于p型基极层的载流子浓度以便把流过上述第一n型区的电子流转变成空穴注入p型基极层；和在上述第二n型碳化硅区上的发射极触点(28)。