[发明专利]一种功率器件

说明书

本申请公开一种功率器件，在终端过渡区，该功率器件包括第一P型掺杂层、氧化层和多晶硅层，多晶硅层连接栅极，在第一P型掺杂层和氧化层之间，功率器件还包括第二P型掺杂层和/或N型掺杂层，第二P型掺杂层为重掺杂层且连接源极。本申请的功率器件在终端过渡区具有较强的抗单粒子效应的能力。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种功率器件。

背景技术

功率器件是卫星和宇宙飞船电源系统的核心元器件之一，在电源系统中起到功率变换的作用。为了满足在航天航空任务中的使用需求，对功率器件的抗辐射能力提出了较高的要求。因此，必须对功率器件进行可靠的抗辐射加固。

终端过渡区是功率器件不可缺少的一部分，用于传递栅极信号和栅极信号，存在较大面积的连接栅极的多晶硅层。在空间辐射环境中，终端过渡区对高能粒子十分敏感，非常容易发生包括单粒子栅击穿在内的单粒子效应。当发生单粒子效应时，多晶硅层下方的硅中产生的空穴难以释放出去，并在功率器件体内积累，使得氧化层内产生很高强度的电场，破坏氧化层，严重影响功率器件的性能。

以往提高抗单粒子效应能力技术(又称抗单粒子辐射加固技术)大多是针对于功率器件的元胞区域，对终端过渡区的加固能力有限而且使用上限制很大，往往很难达到器件的抗单粒子效应的设计目标。因此，对于功率器件的终端过渡区进行额外单独的加固非常必要。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种功率器件，以解决当前终端过渡区的抗单粒子效应的能力不足的问题。

本申请提供的一种功率器件，包括终端过渡区，在终端过渡区，功率器件包括沿预设方向设置的第一P型掺杂层、氧化层和多晶硅层，多晶硅层连接栅极；在第一P型掺杂层和所述氧化层之间，功率器件还包括第二P型掺杂层和/或N型掺杂层，第二P型掺杂层连接源极，且为掺杂浓度大于第一P型掺杂层的重掺杂层。

可选地，第二P型掺杂层的掺杂浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

可选地，N型掺杂层的厚度大于100nm。

可选地，N型掺杂层的掺杂浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

可选地，在水平方向上，N型掺杂层与氧化层的长度之差小于20um。

可选地，氧化层的材料包括二氧化铪、三氧化二铝、二氧化硅、氮化硅的至少一种。

可选地，N型掺杂层的正投影落入第一P型掺杂层或第二P型掺杂层内。

可选地，第一P型掺杂层或第二P型掺杂层设有凹槽，N型掺杂层位于凹槽内，且N型掺杂层的表面与凹槽的顶部平齐。

如上所述，本申请的功率器件，在终端过渡区的第一P型掺杂层和氧化层之间设置第二P型掺杂层和/或N型掺杂层，第二P型掺杂层为重掺杂层，能够降低空穴泄放路径的电阻率，有利于空穴的释放，避免空穴积累，另外，N型掺杂层将积累的空穴和氧化层隔离，增大了积累的空穴和多晶硅层之间的距离，从而能够有效降低氧化层内部产生高强度电场，降低氧化层被高强度电场击穿的风险，提升终端过渡区的抗单粒子效应的能力，保障功率器件的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的功率器件第一实施例的局部截面示意图；

图2是本申请的功率器件第二实施例的局部截面示意图；

图3是本申请的功率器件第三实施例的局部截面示意图。

具体实施方式