[发明专利]垂直功率MOSFET

摘要

本发明涉及一种垂直功率MOSFET。当形成由嵌入外延法形成超结时，为了防止由于嵌入外延层中浓度波动造成的击穿电压降低，在沟槽形成蚀刻中通常执行调整干法蚀刻的圆锥角以形成倾斜柱。然而，根据本发明人的检查，已经明确，这样的方法使得设计越来越难以应对更高的击穿电压。在本发明中，在具有通过嵌入外延法形成的超结的垂直功率MOSFET中，使构成超结的每个衬底外延柱区中的中间衬底外延柱区中的浓度比衬底外延柱区内其他区的浓度高。

主权项

1.一种垂直功率MOSFET，包括：(a)半导体衬底，所述半导体衬底具有第一主表面和第二主表面；(b)单元区，所述单元区被设置为从所述第一主表面侧延伸到所述半导体衬底的内部；(c)第一导电类型衬底部，所述第一导电类型衬底部被设置为从所述半导体衬底的所述第二主表面延伸到所述内部；(d)漂移区，所述漂移区位于所述单元区之内，所述漂移区被形成为从所述衬底部的上端延伸到所述半导体衬底的所述第一主表面，所述漂移区具有超结结构；(e)大量的衬底外延柱区，所述衬底外延柱区具有第一导电类型，并且构成所述超结结构；(f)大量的嵌入外延柱区，所述嵌入外延柱区具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型，并且构成所述超结结构；(g)金属源电极，所述金属源电极被设置在所述半导体衬底的所述第一主表面之上；和(h)金属漏电极，所述金属漏电极被设置在所述半导体衬底的所述第二主表面之上，其中，每个衬底外延柱区包括以下各区：(e1)中间衬底外延柱区，所述中间衬底外延柱区位于所述半导体衬底的深度方向上的中间区中；(e2)上衬底外延柱区，所述上衬底外延柱区被定位成比所述中间衬底外延柱区更靠近于所述第一主表面侧；和(e3)下衬底外延柱区，所述下衬底外延柱区被定位成比所述中间衬底外延柱区更靠近于所述第二主表面侧；并且其中，使得所述中间衬底外延柱区中的浓度高于所述衬底外延柱区内的其它部分的浓度，并且其中，每个所述嵌入外延柱区中的浓度被设置成均匀的。