[實用新型]具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件

有效

• 申請號: 201720082216.6
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN206401325U
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 熊志文;葉人豪;凃宜融;曾婉雯
• 申請（專利權）人: 通嘉科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06;H01L29/36
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本實用新型涉及一種具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件，尤其涉及一種可增加所述金屬氧化半導體場效功率組件的擊穿電壓和降低所述金屬氧化半導體場效功率組件的導通電阻的金屬氧化半導體場效功率組件。

背景技術

在現有技術中，當具有超結的金屬氧化半導體場效功率組件(power metal-oxide-semiconductor field-effect transistor device)關閉時，所述金屬氧化半導體場效功率組件是利用所述金屬氧化半導體場效功率組件內的P型井和N型磊晶層之間的PN接面所形成耗盡區來承受所述金屬氧化半導體場效功率組件漏極和源極之間的電壓。當所述耗盡區的寬度增加時，所述耗盡區可承受所述金屬氧化半導體場效功率組件漏極和源極之間的電壓也會隨所述耗盡區的寬度增加而增加。因為所述耗盡區是通過所述P型井和所述N型磊晶層之間的橫向擴散作用而形成，所以所述耗盡區的寬度將受限于所述橫向擴散作用，導致所述金屬氧化半導體場效功率組件的擊穿電壓受限于所述耗盡區的寬度。因此，如何設計使所述金屬氧化半導體場效功率組件具有高擊穿電壓成為一項重要的課題。

實用新型內容

本實用新型的一實施例公開一種具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件包含一第一金屬層、一基底層、一磊晶層、多個第一溝槽井、多個第二溝槽井、多個基體結構層、多個多晶硅層及一第二金屬層。所述基底層形成于所述第一金屬層之上。所述磊晶層形成于所述基底層之上。所述多個第一溝槽井形成于所述磊晶層之中。對應每一第一溝槽井的一基體結構層形成于所述每一第一溝槽井之上和所述磊晶層之中，且所述每一第一溝槽井和所述磊晶層之間以及所述基體結構層和所述磊晶層之間形成一耗盡區的部份。對應所述每一第一溝槽井的一第二溝槽井形成于所述每一第一溝槽井之下，且所述第二溝槽井和所述磊晶層之間形成所述耗盡區的其余部份。每一多晶硅層形成于兩相鄰基體結構層和所述磊晶層之上，且所述每一多晶硅層被一氧化層包覆。所述第二金屬層，形成于所述多個基體結構層和多個氧化層之上。所述基底層和所述磊晶層具有一第一導電類型，所述多個第一溝槽井和所述多個第二溝槽井具有一第二導電類型，以及所述多個第二溝槽井是用于增加所述金屬氧化半導體場效功率組件的擊穿電壓(breakdown voltage)和降低所述金屬氧化半導體場效功率組件的導通電阻。

本實用新型所公開的一種具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件。所述金屬氧化半導體場效功率組件是使對應每一第一溝槽井的耗盡區不僅可橫向形成于所述每一第一溝槽井和一磊晶層之間，對應所述每一第一溝槽井的基體結構層和所述磊晶層之間，以及對應所述每一第一溝槽井的第二溝槽井和所述磊晶層之間，更可縱向形成于所述第二溝槽井和所述磊晶層之間。因此，相較于現有技術，本實用新型所公開的耗盡區更大，導致所述金屬氧化半導體場效功率組件的擊穿電壓隨所述耗盡區增加而增加。另外，因為所述金屬氧化半導體場效功率組件的多個第二溝槽井的離子摻雜濃度大于所述金屬氧化半導體場效功率組件的多個第一溝槽井的離子摻雜濃度，且所述多個第二溝槽井的每一第二溝槽井的寬度小于所述多個第一溝槽井對應的第一溝槽井的寬度，所以當所述金屬氧化半導體場效功率組件開啟時，因為位于所述多個第二溝槽井間的所述磊晶層的寬度增加，所以所述金屬氧化半導體場效功率組件的導通電阻可被降低。

附圖說明

圖1是本實用新型的第一實施例所公開的一種具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件的示意圖。

圖2是說明當金屬氧化半導體場效功率組件關閉時，每一第一溝槽井和磊晶層之間，對應所述每一第一溝槽井的基體結構層和磊晶層之間，以對應所述每一第一溝槽井的第二溝槽井和磊晶層之間形成耗盡區的示意圖。

圖3是說明當金屬氧化半導體場效功率組件開啟時，第一摻雜區相對于第二摻雜區的一邊形成第一通道和第二摻雜區相對于第一摻雜區的一邊形成第二通道的示意圖。

圖4是本實用新型的第二實施例所公開的一種具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件的示意圖。

圖5-8是本實用新型的不同實施例說明一金屬氧化半導體場效功率組件的上視示意圖。

圖9是本實用新型的第三實施例所公開的一種具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件的制造方法的流程圖。

圖10是說明根據圖9的制造方法所制造的金屬氧化半導體場效功率組件的橫切面的示意圖。

圖11是本實用新型的第四實施例所公開的一種具有立體超結的金屬氧化半導體場效功率組件的制造方法的流程圖。