[发明专利]具有超结结构的平面型功率MOSFET器件及其制造方法

摘要

本发明涉及一种具有超结结构的平面型功率MOSFET器件及其制造方法，其在半导体基板内形成超结结构；，元胞区内包括第二导电类型层，相邻的第二导电类型层间通过第一导电类型漂移层隔离，第二导电类型层内设有第一导电类型注入区；所述相邻第二导电类型层之间设置有第二栅氧化层区，其宽度不大于相邻第二导电类型层的水平距离；第二栅氧化层区的两侧设有第一栅氧化层区，第二栅氧化层区的厚度小于第一栅氧化层区的厚度；第一栅氧化层区与第二导电类型层及第一导电类型注入区部分交叠接触；第二导电类型层包覆第二导电类型层内的第一导电类型注入区的水平距离小于第一栅氧化层区的宽度。本发明米勒电容低、开关速度快、开关损耗低、工艺简单及成本低廉。

主权项

一种具有超结结构的平面型功率MOSFET器件，在所述MOSFET器件的俯视平面上，包括位于半导体基板的元胞区和终端保护区，所述终端保护区位于元胞区的外圈，且终端保护区环绕包围元胞区；所述元胞区内包括若干规则排布且相互并联连接的元胞；在所述MOSFET器件的截面上，半导体基板具有相对应的第一主面与第二主面，所述第一主面与第二主面间包括第一导电类型漂移层；在半导体基板的第一导电类型漂移层内包括若干对具有第一导电类型的第一柱和具有第二导电类型的第二柱；所述第一柱与第二柱沿着电流流通方向在半导体基板的第一导电类型漂移层内延伸；在垂直电流流通的方向上，由所述第一柱和第二柱构成的多对PN柱交替连接设置，在半导体基板内形成超结结构；其特征是：在所述MOSFET器件的截面上，所述元胞区内包括位于第一导电类型漂移层内的第二导电类型层，所述第二导电类型层与所述第二导电类型层下方的第二导电类型第二柱相连接，相邻的第二导电类型层间通过第一导电类型漂移层隔离，第二导电类型层内设有第一导电类型注入区；所述相邻第二导电类型层之间的第一导电类型漂移层正上方对应的第一主面上设置有第二栅氧化层区，所述第二栅氧化层区的宽度不大于第一导电类型漂移层内相邻第二导电类型层之间的水平距离；第二栅氧化层区的两侧设有第一栅氧化层区，所述第二栅氧化层区的厚度大于第一栅氧化层区的厚度；第一栅氧化层区与相应的第二导电类型层及所述第二导电类型层内的第一导电类型注入区部分交叠接触；在半导体基板的第一主面上，靠近第二栅氧化层区一侧，第二导电类型层包覆第二导电类型层内的第一导电类型注入区的水平距离小于第一栅氧化层区的宽度；所述第一栅氧化层区及第二栅氧化层区上均覆盖有导电多晶硅，所述导电多晶硅上设有绝缘介质层，所述绝缘介质层覆盖于相应的导电多晶硅上并包覆相应的第一栅氧化层区、第二栅氧化层区及导电多晶硅；在半导体基板的第一主面上，相邻的绝缘介质层间设有源极引线孔，所述源极引线孔内填充有源极金属，所述源极金属与导电多晶硅间通过绝缘介质层隔离，且所述源极金属同时与第一导电类型注入区及第二导电类型层欧姆接触。