[發明專利]超結器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710003994.6
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106887464B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 趙龍杰
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 31211 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭四華<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種超結器件，其特征在于：超結結構由多個交替排列的N型柱和P型柱組成；所述超結結構的所述N型柱由N型外延層組成，在所述N型外延層中形成有超結溝槽，所述P型柱由填充于所述超結溝槽中的P型摻雜的氧化層組成；所述P型柱通過氧化層中的P型摻雜實現和所述N型柱的電荷平衡；

每一所述N型柱和其鄰近的所述P型柱組成一個超結單元，電荷流動區的每一個所述超結單元對應于一個超結器件單元，各所述超結器件單元包括：

溝槽柵，形成于所述N型柱的頂部，所述溝槽柵包括柵極溝槽以及形成于所述柵極溝槽底部表面和側面的柵介質層以及填充于所述柵極溝槽中的多晶硅柵；

輔助溝槽柵，形成于所述P型柱的頂部，所述輔助溝槽柵包括輔助柵極溝槽以及填充于所述輔助柵極溝槽中的輔助柵極多晶硅；

所述輔助柵極溝槽的深度大于所述柵極溝槽的深度，所述輔助溝槽柵用于在器件擊穿時對擊穿電流進行分流，從而對所述柵介質層進行保護。

2.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述P型柱的氧化層為采用TEOS作為硅源形成的氧化層。

3.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述P型柱的氧化層的P型摻雜的元素為硼。

4.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：溝道區由形成于所述溝槽柵兩側的所述N型柱表面的P阱組成。

5.如權利要求4所述的超結器件，其特征在于：由N+區組成的源區形成于所述溝道區的表面。

6.如權利要求5所述的超結器件，其特征在于：在所述源區的頂部形成有接觸孔，該接觸孔的頂部和由正面金屬層形成的源極連接。

7.如權利要求6所述的超結器件，其特征在于：所述源極對應的接觸孔的底部形成有由P+區組成的溝道引出區，所述溝道引出區的結深大于所述源區的結深，所述溝道引出區的底部和所述溝道區接觸并將所述溝道區也連接到所述源極。

8.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述多晶硅柵和所述輔助柵極多晶硅都通過接觸孔連接到柵極。

9.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述柵介質層為柵氧化層。

10.如權利要求6或8所述的超結器件，其特征在于：所述接觸孔穿過層間膜，所述層間膜覆蓋在所述超結結構的表面。

11.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述N型外延層形成于半導體襯底表面，漏區由形成于減薄后的所述半導體襯底背面的N+區組成；

在所述漏區的背面形成有和所述漏區接觸的背面金屬層，由所述背面金屬層組成漏極。