[发明专利]具有低比导通电阻的槽型器件及其制造方法有效
申请号: | 201910819845.6 | 申请日: | 2019-08-31 |
公开(公告)号: | CN110444591B | 公开(公告)日: | 2021-04-20 |
发明(设计)人: | 章文通;何俊卿;杨昆;王睿;乔明;王卓;张波;李肇基 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | H01L29/423 | 分类号: | H01L29/423;H01L29/78;H01L29/739;H01L21/336;H01L21/331 |
代理公司: | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人: | 敖欢 |
地址: | 611731 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 通电 器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种具有低比导通电阻的槽型器件,其特征在于:包括第一导电类型衬底(152),第一导电类型漂移区(111),第一导电类型源极接触区(151),第二导电类型阱区(122),第二导电类型源端接触区(121),源极金属接触(130),第一介质氧化层(141),第二介质氧化层(142),第三介质氧化层(143),第四介质氧化层(144),控制栅多晶硅电极(131)、分离栅多晶硅电极(132);
第一导电类型漂移区(111)位于第一导电类型衬底(152)上方,第二导电类型阱区(122)位于第一导电类型漂移区(111)上方,第一导电类型源极接触区(151)位于第二导电类型阱区(122)上方,源极金属接触(130)将第二导电类型源端接触区(121)和第一导电类型源极接触区(151)短接;由第一介质氧化层(141)、第二介质氧化层(142)、第三介质氧化层(143)、第四介质氧化层(144)和控制栅多晶硅电极(131)、分离栅多晶硅电极(132)组成的槽型结构位于第一导电类型漂移区(111)中,其中第一介质氧化层(141)、第二介质氧化层(142)、第三介质氧化层(143)包围着控制栅多晶硅电极(131),第三介质氧化层(143)、第四介质氧化层(144)包围着分离栅多晶硅电极(132),第三介质氧化层(143)位于控制栅多晶硅电极(131)和分离栅多晶硅电极(132)的中间;所述槽型结构分为深槽结构(170)以及Z方向相邻深槽结构(170)之间的浅槽结构,二者在Z方向交替分布,Z方向为每一列槽型结构的延伸方向;深槽结构(170)与浅槽结构的区别在于:深槽结构(170)的第四介质氧化层(144)和分离栅多晶硅电极(132)的深度,分别大于浅槽结构的第四介质氧化层(144)和分离栅多晶硅电极(132)的深度;沿着与Z方向垂直的Y方向,深槽结构不连续。
2.根据权利要求1所述的一种具有低比导通电阻的槽型器件,其特征在于:第一导电类型是N型,第二导电类型是P型;或者第一导电类型是P型,第二导电类型是N型。
3.权利要求1所述的一种具有低比导通电阻的槽型器件的制造方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1:根据第一导电类型衬底(152)外延第一导电类型漂移区(111);
步骤2:通过多次刻蚀,形成Z方向上深浅交替的深槽结构和浅槽结构;
步骤3:在所有刻蚀槽内形成第四介质氧化层(144);
步骤4:淀积多晶硅并刻蚀,形成分离栅多晶硅电极(132);
步骤5:通过淀积氧化层并刻蚀,形成控制栅多晶硅电极与分离栅多晶硅电极之间的第三介质氧化层(143),再通过热生长形成第二介质氧化层(142);
步骤6:淀积多晶硅并刻蚀,形成控制栅多晶硅电极(131);
步骤7:通过高能离子注入第二导电类型半导体杂质并推结,形成第二导电类型阱区(122),再通过高能离子注入第一类导电类型半导体杂质,形成第一导电类型源极接触区(151);
步骤8:形成表面第一介质氧化层(141),再刻蚀第一介质氧化层(141)与半导体材料,形成源极接触槽;
步骤9:利用自对准工艺,通过离子注入,形成第二导电类型源端接触区(121),并淀积金属及CMP,形成源极金属接触(130)。
4.根据权利要求3所述的一种具有低比导通电阻的槽型器件的制造方法,其特征在于:步骤2进一步为:
2.1:进行一次硅刻蚀,形成浅槽,并填充介质氧化层;
2.2:对需要刻蚀深槽的区域进行光刻,然后刻蚀介质氧化层,然后进行第二次硅刻蚀,形成深槽;
2.3:去除所有的介质氧化层,形成Z方向上交替分布的深槽结构和浅槽结构。
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