[发明专利]基于超结MOSFET的集成器件及其制造方法

说明书

本发明属于半导体技术领域，提供了基于超结MOSFET的集成器件及其制造方法。本发明提供的基于超结MOSFET的集成器件包括：漏极、半导体衬底、半导体衬底上设置的至少两个超结MOSFET、用于源极不相连的超结MOSFET之间的源极隔离结构，所述隔离结构包括至少一个浮空P柱结构，所述超结MOSFET包括了P型体掺杂区、P柱、外延区、源极区、源极金属层、绝缘介质层、氧化物层、多晶硅栅极；所述两个源极不相连的超结MOSFET相邻P柱之间具有隔离距离，通过设置不同的隔离结构增大所述隔离距离，可以提高超结MOSFET之间的隔离电压，保证隔离电压性能同时将超结MOSFET集成一体。

技术领域

本申请属于半导体技术领域，尤其涉及基于超结MOSFET的集成器件及其制造方法。

背景技术

超结场效应晶体管（Super Junction MOSFET，SJMOS）是一种新型功率器件，相较于传统的垂直导电场效应晶体管（VDMOS）器件，SJMOS增加了P柱（P-pillar）结构，该结构采用电荷平衡原理，通过产生横向电场使得SJMOS单位面积正向导通电阻远低于VDMOS。SJMOS器件由于具有开关速度快、功耗低、高耐压等优点，正逐渐成为制造低功耗、低成本的功率集成电路的主流器件。

SJMOS和传统的VDMOS都是三端（漏极、源极和栅极）器件，随着集成电路系统的集成能力提升，很多应用场合要求三端器件增加辅助功能，比如电流采样功能或启动功能，因此在一个器件上会存在多个MOSFET共用漏极和栅极的情况，但不同的主MOSFET和辅助MOSFET之间的源极是不相连的，并且源极之间需要有一定的耐压能力，所以源极之间需要有隔离结构。传统的VDMOS常用的源极隔离结构是将主MOSFET和相邻辅助MOSFET的P型体掺杂区（P-body）之间设置为隔离区，SJMOS可以采用和VDMOS类似的隔离结构，但是由于SJMOS的P柱有电压平衡要求，不能通过简单的增加P型体掺杂区之间的距离来提高隔离电压，并且P型体掺杂区之间的距离必须和P柱之间的距离相同，否则就会降低器件的击穿电压，导致器件有功能缺陷。

因此，如何在保证SJMOS的隔离电压性能的同时可以将SJMOS稳定、可靠地集成在一起是半导体产品应用中急需解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供基于超结MOSFET的集成器件及其制造方法，旨在解决在超结MOSFET集成在一起时无法通过简单地增加P型体掺杂区之间的距离来提高源极隔离电压的问题。

本申请实施例的第一方面提供了基于超结MOSFET的集成器件包括：

漏极；

半导体衬底，所述半导体衬底上设置有至少两个超结MOSFET和一个隔离结构，所述超结MOSFET共用漏极，所述隔离结构设置于任意两个源极不相连的超结MOSFET之间，所述隔离结构至少包括一个浮空P柱。

在其中一个实施例中，所述超结MOSFET至少包括设置在所述半导体衬底上的P型体掺杂区、P柱和外延区，所述P柱和所述P型体掺杂区位于所述外延区中且所述P柱和所述P型体掺杂区接触，所述P型体掺杂区上设有源极区，所述P型体掺杂区上设置有多栅极，所述栅极与所述外延区之间设有氧化物层，所述栅极上表面覆盖有绝缘介质层，所述绝缘介质层上覆盖有与所述源极区接触的源极金属层；

在其中一个实施例中，所述半导体衬底、所述外延区、所述源极区中掺杂有第一导电类型元素。

在其中一个实施例中，所述超结MOSFET的P柱和所述浮空P柱掺杂有第二导电类型元素。

在其中一个实施例中，所述第一导电类型元素或者第二导电类型元素的选取主要根据用户实际生产中所需要的类型。

在其中一个实施例中，所述第一导电类型元素为N型元素，所述第二导电类型元素为P型元素。