[發(fā)明專利]具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的平面型功率MOSFET器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110210968.3
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102270663A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱袁正;葉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫新潔能功率半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/10;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的平面型功率MOSFET器件，在所述MOSFET器件的俯視平面上，包括位于半導(dǎo)體基板的元胞區(qū)和終端保護區(qū)，所述終端保護區(qū)位于元胞區(qū)的外圈，且終端保護區(qū)環(huán)繞包圍元胞區(qū)；所述元胞區(qū)內(nèi)包括若干規(guī)則排布且相互并聯(lián)連接的元胞；在所述MOSFET器件的截面上，半導(dǎo)體基板具有相對應(yīng)的第一主面與第二主面，所述第一主面與第二主面間包括第一導(dǎo)電類型漂移層；在半導(dǎo)體基板的第一導(dǎo)電類型漂移層內(nèi)包括若干對具有第一導(dǎo)電類型的第一柱和具有第二導(dǎo)電類型的第二柱；所述第一柱與第二柱沿著電流流通方向在半導(dǎo)體基板的第一導(dǎo)電類型漂移層內(nèi)延伸；在垂直電流流通的方向上，由所述第一柱和第二柱構(gòu)成的多對PN柱交替連接設(shè)置，在半導(dǎo)體基板內(nèi)形成超結(jié)結(jié)構(gòu)；其特征是：

在所述MOSFET器件的截面上，所述元胞區(qū)內(nèi)包括位于第一導(dǎo)電類型漂移層內(nèi)的第二導(dǎo)電類型層，所述第二導(dǎo)電類型層與所述第二導(dǎo)電類型層下方的第二導(dǎo)電類型第二柱相連接，相鄰的第二導(dǎo)電類型層間通過第一導(dǎo)電類型漂移層隔離，第二導(dǎo)電類型層內(nèi)設(shè)有第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)；所述相鄰第二導(dǎo)電類型層之間的第一導(dǎo)電類型漂移層正上方對應(yīng)的第一主面上設(shè)置有第二柵氧化層區(qū)，所述第二柵氧化層區(qū)的寬度不大于第一導(dǎo)電類型漂移層內(nèi)相鄰第二導(dǎo)電類型層之間的水平距離；第二柵氧化層區(qū)的兩側(cè)設(shè)有第一柵氧化層區(qū)，所述第二柵氧化層區(qū)的厚度大于第一柵氧化層區(qū)的厚度；第一柵氧化層區(qū)與相應(yīng)的第二導(dǎo)電類型層及所述第二導(dǎo)電類型層內(nèi)的第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)部分交疊接觸；在半導(dǎo)體基板的第一主面上，靠近第二柵氧化層區(qū)一側(cè)，第二導(dǎo)電類型層包覆第二導(dǎo)電類型層內(nèi)的第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)的水平距離小于第一柵氧化層區(qū)的寬度；

所述第一柵氧化層區(qū)及第二柵氧化層區(qū)上均覆蓋有導(dǎo)電多晶硅，所述導(dǎo)電多晶硅上設(shè)有絕緣介質(zhì)層，所述絕緣介質(zhì)層覆蓋于相應(yīng)的導(dǎo)電多晶硅上并包覆相應(yīng)的第一柵氧化層區(qū)、第二柵氧化層區(qū)及導(dǎo)電多晶硅；在半導(dǎo)體基板的第一主面上，相鄰的絕緣介質(zhì)層間設(shè)有源極引線孔，所述源極引線孔內(nèi)填充有源極金屬，所述源極金屬與導(dǎo)電多晶硅間通過絕緣介質(zhì)層隔離，且所述源極金屬同時與第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)及第二導(dǎo)電類型層歐姆接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的平面型功率MOSFET器件，其特征是：在所述MOSFET器件的截面上，超結(jié)結(jié)構(gòu)存在于元胞區(qū)及終端保護區(qū)內(nèi)；元胞區(qū)內(nèi)任意PN柱對的寬度及深度均相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有超結(jié)結(jié)構(gòu)的平面型功率MOSFET器件，其特征是：所述半導(dǎo)體基板的材料包括硅，半導(dǎo)體基板包括第一導(dǎo)電類型漂移層及位于所述第一導(dǎo)電類型漂移層下方的第一導(dǎo)電類型襯底，所述第一導(dǎo)電類型漂移層鄰接第一導(dǎo)電類型襯底；第一導(dǎo)電類型漂移層的表面對應(yīng)形成第一主面，第一導(dǎo)電類型襯底的表面對應(yīng)形成第二主面。