[发明专利]用于制作电荷平衡（CB）沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的技术

说明书

一种电荷平衡(CB)沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件可以包括电荷平衡(CB)层，所述CB层限定在具有第一导电类型的第一外延(epi)层内。所述CB层可以包括具有第二导电类型的电荷平衡(CB)区。所述CB沟槽MOSFET器件可以包括器件层，所述器件层限定在第二epi层中并且具有所述第一导电类型，其中，所述器件层布置在所述CB层上。所述器件层可以包括源极区、基极区、沟槽特征和具有所述第二导电类型的屏蔽区，所述屏蔽区布置在所述沟槽特征的底表面处。所述器件层还可以包括具有所述第二导电类型的电荷平衡(CB)总线区，所述CB总线区在所述CB层的CB区与具有所述第二导电类型的所述器件层的至少一个区之间延伸并且将所述CB层的CB区电耦接到具有所述第二导电类型的所述器件层的至少一个区。

背景技术

本文所公开的主题涉及半导体功率器件，并且更具体地涉及用于提供电荷平衡(CB)半导体功率器件的系统。

对于半导体功率器件，电荷平衡(CB)设计提供若干优势。例如，相对于传统单极器件设计，CB器件展现出减小的电阻以及每单位面积的减少的传导损耗。然而，利用浮空CB区的CB器件的切换速度取决于半导体材料中的载流子的重组生成速率。对于一些半导体材料(如宽带隙材料)，重组生成速率可能相对较低并且可能导致相对较低的切换速度。这些浮空CB区可以提高切换速度，然而，浮空CB区可能是不可预测的。例如，可能很难确定或测量与浮空CB区相关联的电位(例如，电压电平)，这可能造成器件操作期间的不规则性和/或不可预测性。

发明内容

一种电荷平衡(CB)沟槽金属氧化物半导体(MOS)器件可以包括电荷平衡(CB) 层，该CB层限定在具有第一导电类型的第一外延(epi)层内。该CB层包括具有第二导电类型的多个电荷平衡(CB)区。该CB沟槽MOS器件还包括器件层，该器件层限定在布置于CB层上的具有第一导电类型的第二epi层中。该器件层可以包括：具有第一导电类型的源极区，该源极区布置在第二epi层的上表面处；以及具有第二导电类型的基极区，该基极区布置在源极区下方。该器件层还可以包括沟槽特征，该沟槽特征从第二epi层的上表面至少部分地延伸到基极区下方的深度。另外，该器件层还可以包括：具有第二导电类型的屏蔽区，该屏蔽区布置在沟槽特征的底表面处；以及具有第二导电类型的电荷平衡(CB)总线区，该CB总线区在CB层的CB区与具有第二导电类型的器件层的至少一个区之间延伸并且将CB层的CB区电耦接到具有第二导电类型的器件层的至少一个区。

一种制造电荷平衡(CB)沟槽金属氧化物半导体(MOS)器件的方法可以包括通过在第一外延(epi)层内植入电荷平衡(CB)区来从具有第一导电类型的第一epi 层形成电荷平衡(CB)层。该方法还可以包括从布置在CB层上的第二epi层形成器件层以及在器件层上方形成高能量植入掩模。该方法还可以包括执行植入以形成电荷平衡(CB)总线区，该CB总线区具有第二导电类型并且具有延伸到器件层和CB层的部分中的深度，其中，该CB总线区将CB区电耦接到具有第二导电类型的器件层的区。

一种系统可以包括电荷平衡(CB)沟槽MOSFET器件。该CB沟槽MOSFET器件可以包括电荷平衡(CB)层，该CB层限定在具有第一导电类型的第一外延(epi) 层内。该CB层可以包括具有第二导电类型的两个或更多个电荷平衡(CB)区。该 CB沟槽MOSFET器件还可以包括器件层，该器件层限定在布置于CB层上的第二epi 层中。该系统还可以包括：有源区域，该有源区域包括CB沟槽MOSFET器件；以及具有第二导电类型的高架区域，该高架区域被布置成与有源区域相邻。该系统还可以包括具有第二导电类型的电荷平衡(CB)总线区，该CB总线区在CB层的多个 CB区与源极触点之间延伸并且经由具有第二导电类型的器件层的区将CB层的多个 CB区电耦接到源极触点，其中，该CB总线区布置在有源区域和/或高架区域内。

附图说明

当参照附图阅读以下具体实施方式时，将更好地理解本公开内容的这些和其他特征、方面和优点，贯穿附图，相同的标记表示相同的部分，在附图中：