[发明专利]超结器件及其制造方法在审
申请号: | 202111495332.8 | 申请日: | 2021-12-09 |
公开(公告)号: | CN116314247A | 公开(公告)日: | 2023-06-23 |
发明(设计)人: | 肖胜安;曾大杰;干超 | 申请(专利权)人: | 深圳尚阳通科技股份有限公司 |
主分类号: | H01L29/06 | 分类号: | H01L29/06;H01L21/768 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 郭四华 |
地址: | 518057 广东省深圳市南山区高新*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种超结器件,其特征在于,包括:
在所述半导体衬底中形成有超结结构,所述超结结构由多个第一导电类型柱和第二导电类型柱交替排列形成,超结单元由一个所述第一导电类型柱和相邻的一个所述第二导电类型柱组成;
超结器件的位于有源区中的结构包括:
平面栅结构,形成在各所述第一导电类型柱的顶部,所述平面栅结构由栅介质层和栅极导电材料层叠加而成;
同一原胞内具有两个具有间隔的所述平面栅结构使所述平面栅结构呈分栅结构,各所述平面栅结构的第一侧面靠近所述第二导电类型柱,各所述平面栅结构的第二侧面靠近所述第一导电类型柱的中间区域;
第二阱区,由以所述平面栅结构的第一侧面为自对准条件的第二导电类型的离子注入区经过退火处理后组成;所述第二阱区在退火处理的作用下横向扩散到所述平面栅结构的底部区域;
沟道区由被所述平面栅结构覆盖所述第二阱区组成,所述第二阱区和所述平面栅结构之间的自对准结构用于提高器件的一致性。
2.如权利要求1所述的超结器件,其特征在于,所述超结器件的位于所述有源区中的结构还包括:
第一阱区,由形成于各所述第二导电类型柱顶部的第二导电类型的离子注入区组成,所述第一阱区的形成区域通过光刻定义;
在横向上,所述第一阱区和所述平面栅结构的第一侧面之间具有间距、所述第一阱区和所述平面栅结构的第一侧面之间对齐或者所述第一阱区会延伸到所述平面栅结构的底部;
体区由所述第一阱区和所述第二阱区纵向叠加而成,所述第一阱区的结深大于所述第二阱区的结深以及所述第一阱的掺杂浓度小于所述第二阱区的掺杂浓度,用于降低器件的漏电流。
3.如权利要求2所述的超结器件,其特征在于:在所述半导体衬底表面上形成有介质保护环,所述介质保护环将过渡区和终端区覆盖以及将所述有源区打开,所述介质保护环所围区域为所述有源区,所述过渡区环绕在所述有源区的周侧,所述终端区环绕在所述过渡区的周侧;
在所述有源区中还形成有抗JFET区,所述抗JFET区由以所述介质保护环为自对准条件全面形成在所述有源区的所述超结结构表面的第一导电类型的离子注入区组成;
所述抗JFET区用于提高第一导电类型掺杂区的第一导电类型掺杂浓度,用降低JFET效应;
所述抗JFET区同时在第二导电类型掺杂区用于实现对所述有源区表面区域的所述第一P阱的第二导电类型掺杂杂质进行补偿,以降低所述第一P阱对所述有源区表面区域的第二导电类型掺杂的影响,使所述沟道区的第二导电类型掺杂由所述第二阱区确定。
4.如权利要求3所述的超结器件,其特征在于:在所述体区表面形成有第一导电类型重掺杂的源区,所述源区和所述平面栅结构的第一侧面自对准。
5.如权利要求3所述的超结器件,其特征在于:在横向上,所述第一阱区至少覆盖所述第二导电类型柱的中心位置以及所述第一阱区位于所述第二导电类型柱的中心位置两侧的宽度为0.2微米以上;或者,所述第一阱区覆盖所述第二导电类型柱的宽度为1微米~2微米以上;
在纵向上,所述第一阱区的深度为1微米~2微米;或者,所述第一阱区的深度为2微米以上。
6.如权利要求5所述的超结器件,其特征在于:当所述第一阱区的深度为1微米~2微米时,所述介质保护环采用由热氧化工艺形成的热氧化层组成或者采用由热氧化工艺形成的热氧化层以及沉积工艺形成的沉积介质层叠加而成,所述介质保护环的热氧化层使所述半导体衬底的表面产生消耗,在所述有源区的所述介质保护环去除过程中将所述第一阱区表面区域去除,所述第一阱区的被去除的表面区域的掺杂浓度高于底部保留区域的掺杂浓度,用于提高器件的一致性;
当所述第一阱区的深度为2微米以上时,所述介质保护环采用由热氧化工艺形成的热氧化层组成或者采用由热氧化工艺形成的热氧化层以及沉积工艺形成的沉积介质层叠加而成或者采用由沉积工艺形成的沉积介质层组成,所述介质保护环的沉积介质层使器件的热过程减少,以降低器件的比导通电阻。
7.如权利要求6所述的超结器件,其特征在于:在所述过渡区中形成有第二导电类型环,所述第一阱区和所述第二导电类型环的工艺结构相同。
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