[发明专利]一种多层外延超结结构VDMOS的结构及其方法

说明书

本发明提供了一种多层外延超结结构VDMOS的结构及其方法，包括漏极，所述漏极的上方设置有衬底，所述衬底的上方设置有n型漂移区，所述n型漂移区的内部设置有p型块，所述p型块的上方设置有p型阱，所述p型阱的内部设置有n+型源区和p+型短路区，所述p型阱的顶部设置有栅极氧化层，通过在n型漂移区设置垂直于条形多晶层方向的横向p型块，将主要承压层p型块区域与p型阱的延伸方向垂直，使p型块长度不再成为限制单胞大小的因素，单胞大小完全由多晶层与多晶层间隔长度决定，同时将原流程第一次刻蚀、第二次刻蚀、第三次刻蚀后的推进工艺步骤整合为第三次刻蚀后，原制作工艺流程的三次推进整合为一次推进，大大节省了工艺时间与成本。

技术领域

本发明涉及VDMOS技术领域，具体涉及一种多层外延超结结构VDMOS的结构及其方法。

背景技术

目前，我国新型电力电子器件主要有VDMOS及IGBT类器件，常规VDMOS在高压大电流应用场景下，导通电阻较大导致导通损耗明显增加，超结结构VDMOS其独特的电荷平衡结构，可以在保证电压的情况下，大幅度降低导通电阻，从而改善导通损耗，多层外延超结VDMOS工艺较深沟槽超结结构易实现、工艺稳定，受各大厂家追捧，如何降低单胞尺寸以及工艺成本成为多层外延超结技术进步的方向。

发明内容

本发明实施例提供了一种多层外延超结结构VDMOS的结构及其方法，通过在n型漂移区设置垂直于条形多晶层方向的横向p型块，将主要承压层p型块区域与p型阱的延伸方向垂直，使p型块长度不再成为限制单胞大小的因素，单胞大小完全由多晶层与多晶层间隔长度决定，同时将原流程第一次刻蚀、第二次刻蚀、第三次刻蚀后的推进工艺步骤整合为第三次刻蚀后，原制作工艺流程的三次推进整合为一次推进，大大节省了工艺时间与成本。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种多层外延超结结构VDMOS的结构，包括漏极，所述漏极的上方设置有衬底，所述衬底的上方设置有n型漂移区，所述n型漂移区的内部设置有p型块，所述p型块的上方设置有p型阱，所述p型阱的内部设置有n+型源区和p+型短路区，所述p型阱的顶部设置有栅极氧化层，所述有栅极氧化层的上方设置有栅极多晶层，所述栅极多晶层的上方设置有源极氧化层，所述源极氧化层的上方设施有源极金属。

为了更好的实现本发明技术方案，还采用了如下技术措施。

进一步的，所述n型漂移区通过五次外延过程形成。

进一步的，所述p型块的数量至少大于一个，呈纵向均匀设置于所述n型漂移区的内部。

进一步的，所述n型漂移区在衬底表面通过化学气相淀积法进行生成。

一种多层外延超结结构VDMOS的方法，包括以下步骤：

S1，第一次设置掺杂区，在衬底表面通过化学气相淀积法生长n型飘移区；

S2，第一次光刻，通过光刻工艺在n型飘移区的顶部光刻出第一层p型块注入窗口；通过离子注入法注入到n型漂移区后，形成第一层p型块；去除p型块注入窗口后，通过离子注入法注入到n型漂移区后，形成第一层n型块；

S3，第二次设置掺杂区，在衬底表面通过化学气相淀积法生长n型飘移区；第二次光刻，通过光刻工艺在n型飘移区的顶部光刻出第二层p型块注入窗口；通过离子注入法注入到n型漂移区后，形成第二层p型块；去除p型块注入窗口后，通过离子注入法注入到n型漂移区后，形成第二层n型块；

S4，第三次设置掺杂区，在衬底表面通过化学气相淀积法生长n型飘移区，第三次光刻，通过光刻工艺在n型飘移区的顶部光刻出第三层p型块注入窗口；通过离子注入法注入到n型漂移区后，形成第三层p型块；去除p型块注入窗口后，通过离子注入法注入到n型漂移区后，形成第三层n型块；