[發明專利]一種超結功率DMOS器件

在審

• 申請號: 201810528613.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108735801A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 任敏;宋炳炎;何文靜;李澤宏;高巍;張金平;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡;葛啟函

1.一種超結功率DMOS器件，其特征在于：從器件中心處向邊緣方向依次具有有源區、過渡區和終端區，有源區、過渡區和終端區共用金屬化漏極(1)以及位于金屬化漏極(1)上方的第一導電類型半導體襯底(2)；

有源區由若干個相同的重復元胞構成，每個元胞包括：位于第一導電類型半導體襯底(2)之上的有源區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)，有源區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)中還具有有源區第二導電類型半導體柱(40)，所述有源區第二導電類型半導體柱(40)與有源區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)滿足電荷平衡，即有源區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)的雜質總量等于有源區第二導電類型半導體柱(40)的雜質總量；所述有源區第二導電類型半導體柱(40)的頂部具有第二導電類型半導體體區(50)，第二導電類型半導體體區(50)的內部具有高摻雜的第一導電類型半導體源區(60)和高摻雜的第二導電類型半導體接觸區(70)，所述第一導電類型半導體源區(60)和第二導電類型半導體接觸區(70)均與金屬化源極(80)直接接觸；有源區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)的上表面具有柵氧化層(90)，柵氧化層(90)之上覆蓋了多晶硅柵電極(100)；所述柵氧化層(90)和多晶硅柵電極(100)完全覆蓋位于第二導電類型半導體體區(50)之間的有源區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)，且部分覆蓋第二導電類型半導體體區(50)和高摻雜的第一導電類型半導體源區(60)；所述多晶硅柵電極(100)與金屬化源極(80)之間通過厚氧化層隔離；

終端區包括：位于第一導電類型半導體襯底(2)之上的終端區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(31)，終端區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(31)中還具有一個或多個終端區第二導電類型半導體柱(41)，所述終端區第二導電類型半導體柱(41)未連接電位；所述終端區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(31)和終端區第二導電類型半導體柱(41)的載流子壽命均低于所述元胞區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)和元胞區第二導電類型半導體柱(40)的載流子壽命；

過渡區位于有源區和終端區之間，包括：位于第一導電類型半導體襯底(2)之上的過渡區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(32)，過渡區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(32)中還具有一個或多個過渡區第二導電類型半導體柱(42)，過渡區第二導電類型半導體柱(42)的頂部具有第二導電類型半導體等位環(420)，所述第二導電類型半導體等位環(420)的頂部與金屬(421)相連，所述金屬(421)具有和金屬化源極(80)相同的電位。

2.根據權利要求1所述的一種超結功率DMOS器件，其特征在于：多晶硅柵電極(100)為槽柵結構。

3.根據權利要求1所述的一種超結功率DMOS器件，其特征在于：所述過渡區第二導電類型半導體柱(42)的長度低于有源區第二導電類型半導體柱(40)的長度，所述終端區第二導電類型半導體柱(41)的長度低于過渡區第二導電類型半導體柱(42)的長度。

4.根據權利要求1所述的一種超結功率DMOS器件，其特征在于：過渡區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(32)和過渡區第二導電類型半導體柱(42)的載流子壽命均低于所述有源區第一導電類型半導體輕摻雜外延層(30)和有源區第二導電類型半導體柱(40)的載流子壽命。