[实用新型]具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件，尤其涉及一种可增加所述金属氧化半导体场效功率组件的击穿电压和降低所述金属氧化半导体场效功率组件的导通电阻的金属氧化半导体场效功率组件。

背景技术

在现有技术中，当具有超结的金属氧化半导体场效功率组件(power metal-oxide-semiconductor field-effect transistor device)关闭时，所述金属氧化半导体场效功率组件是利用所述金属氧化半导体场效功率组件内的P型井和N型磊晶层之间的PN接面所形成耗尽区来承受所述金属氧化半导体场效功率组件漏极和源极之间的电压。当所述耗尽区的宽度增加时，所述耗尽区可承受所述金属氧化半导体场效功率组件漏极和源极之间的电压也会随所述耗尽区的宽度增加而增加。因为所述耗尽区是通过所述P型井和所述N型磊晶层之间的横向扩散作用而形成，所以所述耗尽区的宽度将受限于所述横向扩散作用，导致所述金属氧化半导体场效功率组件的击穿电压受限于所述耗尽区的宽度。因此，如何设计使所述金属氧化半导体场效功率组件具有高击穿电压成为一项重要的课题。

实用新型内容

本实用新型的一实施例公开一种具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件包含一第一金属层、一基底层、一磊晶层、多个第一沟槽井、多个第二沟槽井、多个基体结构层、多个多晶硅层及一第二金属层。所述基底层形成于所述第一金属层之上。所述磊晶层形成于所述基底层之上。所述多个第一沟槽井形成于所述磊晶层之中。对应每一第一沟槽井的一基体结构层形成于所述每一第一沟槽井之上和所述磊晶层之中，且所述每一第一沟槽井和所述磊晶层之间以及所述基体结构层和所述磊晶层之间形成一耗尽区的部份。对应所述每一第一沟槽井的一第二沟槽井形成于所述每一第一沟槽井之下，且所述第二沟槽井和所述磊晶层之间形成所述耗尽区的其余部份。每一多晶硅层形成于两相邻基体结构层和所述磊晶层之上，且所述每一多晶硅层被一氧化层包覆。所述第二金属层，形成于所述多个基体结构层和多个氧化层之上。所述基底层和所述磊晶层具有一第一导电类型，所述多个第一沟槽井和所述多个第二沟槽井具有一第二导电类型，以及所述多个第二沟槽井是用于增加所述金属氧化半导体场效功率组件的击穿电压(breakdown voltage)和降低所述金属氧化半导体场效功率组件的导通电阻。

本实用新型所公开的一种具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件。所述金属氧化半导体场效功率组件是使对应每一第一沟槽井的耗尽区不仅可横向形成于所述每一第一沟槽井和一磊晶层之间，对应所述每一第一沟槽井的基体结构层和所述磊晶层之间，以及对应所述每一第一沟槽井的第二沟槽井和所述磊晶层之间，更可纵向形成于所述第二沟槽井和所述磊晶层之间。因此，相较于现有技术，本实用新型所公开的耗尽区更大，导致所述金属氧化半导体场效功率组件的击穿电压随所述耗尽区增加而增加。另外，因为所述金属氧化半导体场效功率组件的多个第二沟槽井的离子掺杂浓度大于所述金属氧化半导体场效功率组件的多个第一沟槽井的离子掺杂浓度，且所述多个第二沟槽井的每一第二沟槽井的宽度小于所述多个第一沟槽井对应的第一沟槽井的宽度，所以当所述金属氧化半导体场效功率组件开启时，因为位于所述多个第二沟槽井间的所述磊晶层的宽度增加，所以所述金属氧化半导体场效功率组件的导通电阻可被降低。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施例所公开的一种具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件的示意图。

图2是说明当金属氧化半导体场效功率组件关闭时，每一第一沟槽井和磊晶层之间，对应所述每一第一沟槽井的基体结构层和磊晶层之间，以对应所述每一第一沟槽井的第二沟槽井和磊晶层之间形成耗尽区的示意图。

图3是说明当金属氧化半导体场效功率组件开启时，第一掺杂区相对于第二掺杂区的一边形成第一通道和第二掺杂区相对于第一掺杂区的一边形成第二通道的示意图。

图4是本实用新型的第二实施例所公开的一种具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件的示意图。

图5-8是本实用新型的不同实施例说明一金属氧化半导体场效功率组件的上视示意图。

图9是本实用新型的第三实施例所公开的一种具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件的制造方法的流程图。

图10是说明根据图9的制造方法所制造的金属氧化半导体场效功率组件的横切面的示意图。

图11是本实用新型的第四实施例所公开的一种具有立体超结的金属氧化半导体场效功率组件的制造方法的流程图。