[发明专利]一种多积累层的金属氧化物半导体二极管

摘要

本发明涉及半导体器件技术领域，具体为一种具有多积累层的金属氧化物半导体二极管。本发明通过使器件正向导通时在漂移区形成多个多子积累层，从而有效降低了器件的正向导通压降；反向阻断时通过在器件漂移区引入横向电场，提高了器件的反向阻断电压，从而实现了同时具有高耐压和低导通压降的二极管。

主权项

一种多积累层的金属氧化物半导体二极管，包括从上至下依次层叠设置的阳极电极(9)、N‑掺杂区(4)、N型区(3)、N型重掺杂单晶硅衬底(2)和阴极电极(1)；所述阳极电极(9)的两端垂直向下延伸入N‑掺杂区(4)中，N‑掺杂区(4)中具有N型重掺杂区(5)，所述N型重掺杂区(5)的上表面与阳极电极(9)接触，N型重掺杂区(5)的侧面与阳极电极(9)延伸入N‑掺杂区(4)中的部分接触；两侧的N型重掺杂区(5)之间的N‑掺杂区(4)上表面具有平面栅结构，所述平面栅结构位于阳极电极(9)中，所述平面栅结构包括栅氧化层(10)和位于氧化层(10)上表面的掺杂多晶硅栅电极(11)，氧化层(10)两端的下表面与部分N型重掺杂区(5)上表面接触；所述阳极电极(9)向下延伸部分的下方具有相互并列设置的第一沟槽(8)和P型重掺杂区(6)，且P型重掺杂区(6)的部分上表面与N型重掺杂区(5)接触；所述第一沟槽(8)垂直向下延伸入N型区(3)中，所述第一沟槽(8)中填充有第一介质层(12)，所述第一介质层(12)中具有掺杂多晶硅场板(13)，所述掺杂多晶硅栅场板(13)的上表面与阳极电极(9)接触；所述P型重掺杂区(6)的下表面与N型区(3)上表面之间具有P型埋层(7)，且P型埋层(7)的侧面与第一沟槽(8)连接；所述平面栅结构下方具有第二沟槽(14)，所述第二沟槽(14)位于两个P型埋层(7)之间；所述第二沟槽(14)内填充有第二介质层(15)，所述第二介质层(15)中具有掺杂多晶硅电极(16)；所述掺杂多晶硅电极(16)的上表面与掺杂多晶硅栅电极(11)相接触；所述P型埋层(7)的掺杂浓度大于N‑掺杂区(4)的掺杂浓度两个数量级；所述N型区(3)的掺杂浓度大于N‑掺杂区(4)的掺杂浓度一到两个数量级。