[发明专利]高可靠性耗尽型功率半导体器件及其制造方法有效

申请号：	201210580567.1	申请日：	2012-12-26
公开（公告）号：	CN103022138A	公开（公告）日：	2013-04-03
发明（设计）人：	叶俊;张邵华	申请（专利权）人：	杭州士兰微电子股份有限公司
主分类号：	H01L29/78	分类号：	H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336;H01L21/28
代理公司：	上海专利商标事务所有限公司 31100	代理人：	陆嘉
地址：	310012***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	可靠性耗尽功率半导体器件及其制造方法
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【权利要求书】：

1.一种高可靠性耗尽型功率半导体器件，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的第一掺杂类型的外延层；

依次位于所述外延层上的栅介质层和栅电极；

位于所述栅电极两侧、所述外延层内的第二掺杂类型的阱区，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反，所述阱区的表面具有第一掺杂类型的反型层；

其特征在于，所述栅介质层下方的外延层表面留有未注入第一掺杂类型离子的低浓度区。

2.根据权利要求1所述的高可靠性耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述低浓度区的宽度占所述栅电极两侧的阱区间距的10%~50%。

3.根据权利要求1或2所述的高可靠性耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述阱区的离子注入剂量Q1和所述反型层的离子注入剂量Q2被选择为：1e13cm^-2≤Q1≤1e14cm^-2，2e12cm^-2≤Q2≤2e13cm^-2，并且在满足耐压和阈值电压要求的取值范围内，Q1和Q2分别取各自范围的最大值。

4.根据权利要求3所述的高可靠性耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述栅介质层的厚度为

5.根据权利要求1所述的高可靠性耗尽型功率半导体器件，其特征在于，所述栅介质层的厚度为

6.一种高可靠性耗尽型功率半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成第一掺杂类型的外延层；

在所述外延层中形成第二掺杂类型的阱区，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反；

在所述阱区的表面形成第一掺杂类型的反型层；以及

在相邻阱区之间的外延层上依次形成栅介质层和栅电极，

其特征在于，所述反型层的注入掩膜具有遮挡部分，使得所述外延层的表面留有未注入第一掺杂类型离子的低浓度区，所述栅介质层位于所述低浓度区上方。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述低浓度区的宽度占所述栅电极两侧的阱区间距的10%~50%。

8.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述阱区的离子注入剂量Q1和所述反型层的离子注入剂量Q2被选择为：1e13cm^-2≤Q1≤1e14cm^-2，2e12cm^-2≤Q2≤2e13cm^-2，并且在满足耐压和阈值电压要求的取值范围内，Q1和Q2分别取各自范围的最大值。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述栅介质层的厚度为