[發明專利]超結器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201610670810.7
• 申請日: 2016-08-15
• 公開（公告）號: CN107768442A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 曾大杰
• 申請（專利權）人: 深圳尚陽通科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 郭四華

1.一種超結器件，其特征在于，包括：

由交替排列的第一導電類型柱和第二導電類型柱組成的超結結構；

在各所述第二導電類型柱的頂部形成有第二導電類型摻雜的溝道區，各所述溝道區還延伸到所述第一導電類型柱的頂部；

在所述超結結構底部形成有第一導電類型摻雜的緩沖層；所述緩沖層底部為第一導電類型重摻雜的半導體襯底，漏區由所述半導體襯底組成；

在各所述溝道區中都形成有由第一導電類型重摻雜區組成的源區；

在各所述第二導電類型柱的底部的所述緩沖層表面形成有第一導電類型注入區，所述第一導電類型注入區和頂部對應的所述第二導電類型柱對齊；

位于所述溝道區和所述漏區之間的各所述第一導電類型柱以及所述緩沖層作為超結器件的漂移區，第一導電類型摻雜的所述漂移區和第二導電類型摻雜的所述溝道區以及所述第二導電類型柱形成寄生體二極管；

所述第一導電類型注入區用于在所述寄生體二極管反向偏置時減少對所述緩沖層的耗盡，從而提高反向恢復的軟度因子。

2.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一導電類型柱和所述緩沖層都由第一導電類型外延層組成，所述第二導電類型柱由填充于溝槽中的第二導電類型硅組成，所述溝槽形成于所述第二導電類型外延層中，所述第一導電類型注入區由在所述溝槽形成后以及所述第二導電類型硅填充前通過利用所述溝槽的掩模進行離子注入形成。

3.如權利要求2所述的超結器件，其特征在于：第一導電類型為N型時，第二導電類型為P型，所述第一導電類型注入區的離子注入的雜質為磷或砷，注入能量為50keV，注入劑量為1e12cm^-2以及大于等于2e12cm^-2，注入角度為0度或者為0.5度～1度。

4.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第一導電類型柱由多次外延工藝形成，所述第二導電類型柱由每次外延工藝之后進行光刻加第二導電類型離子注入形成，所述第一導電類型注入區采用所述第二導電類型柱的第一次離子注入的光刻掩模進行定義并進行離子注入形成；所述第一導電類型注入區的離子注入在第一次外延之前或之后形成；當所述第一導電類型注入區的離子注入在第一次外延之后形成時所述第一導電類型注入區的離子注入在所述第二導電類型柱的第一次離子注入的之前一步或之后一步進行。

5.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：超結器件包括電荷流動區、過渡區和終端區；在所述電荷流動區、所述過渡區和所述終端區中的各所述第二導電類型柱的底部都形成有所述第一導電類型注入區；或者，僅在所述電荷流動區中的各所述第二導電類型柱的底部形成有所述第一導電類型注入區，在所述過渡區和所述終端區中的各所述第二導電類型柱的底部沒有形成所述第一導電類型注入區。

6.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述超結器件為硅基器件，所述半導體襯底為硅襯底；或者，所述超結器件為SiC基器件，所述半導體襯底為SiC襯底。

7.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述緩沖層為單一摻雜結構或者在縱向上具有梯度變化的摻雜結構。

8.如權利要求1或2或4或5或6或7所述的超結器件，其特征在于：超結器件為N型器件，第一導電類型為N型，第二導電類型為P型；或者，超結器件為P型器件，第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。