[發明專利]超結MOS器件結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201910371948.0
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110212026B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 羅杰馨;薛忠營;柴展;徐大朋;黃肖艷
• 申請（專利權）人: 上海功成半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/06;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種超結MOS器件結構，其特征在于，包括：

第一導電類型襯底；

第一導電類型外延層，位于所述第一導電類型襯底的表面；

多個第二導電類型柱，間隔分布于所述第一導電類型外延層內，以在各所述第二導電類型柱之間間隔出第一導電類型柱而形成超結結構，第二導電類型不同于第一導電類型；

多個第二導電類型阱區，位于所述第一導電類型外延層內，且位于所述第二導電類型柱的上表面；

第一導電類型源區，位于所述第二導電類型阱區內；

第二導電類型阱引出區，位于所述第二導電類型阱區內，且和所述第一導電類型源區相鄰設置；

柵極，包括柵氧化層、柵極導電層及層間介質層；其中，所述柵氧化層位于所述第一導電類型柱的上表面及所述第二導電類型阱區的部分上表面；所述柵極導電層位于所述柵氧化層的上表面；所述層間介質層位于所述柵極導電層的上表面及側壁；

柵極間隔層，位于所述柵極內，所述柵極間隔層包括間隔絕緣層及間隔金屬層，所述間隔絕緣層位于所述第一導電類型柱的上表面，所述間隔金屬層位于所述間隔絕緣層的上表面，所述柵極間隔層將所述柵極導電層間隔成至少兩部分，所述間隔金屬層、間隔絕緣層和超結結構的第一導電類型柱在縱向上形成MIS二極管；

源極金屬層，位于所述第二導電類型阱引出區的表面及所述第一導電類型源區的表面；

漏極金屬層，位于所述第一導電類型襯底遠離所述第一導電類型外延層的表面。

2.根據權利要求1所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述第二導電類型柱的下表面與所述第一導電類型襯底之間具有間距，所述第一導電類型源區的下表面和所述第二導電類型阱區的下表面之間具有間距。

3.根據權利要求1所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述柵氧化層和所述間隔絕緣層相連接。

4.根據權利要求1所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述第一導電類型為N型且所述第二導電類型為P型，或所述第一導電類型為P型且所述第二導電類型為N型。

5.根據權利要求1所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述間隔金屬層的寬度不大于所述第一導電類型柱的上表面寬度。

6.根據權利要求1所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述間隔金屬層的寬度為2~3μm。

7.根據權利要求1所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述間隔絕緣層的材料包括高K介質材料。

8.根據權利要求1至7任一項所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述第一導電類型襯底的摻雜濃度和所述第一導電類型源區的摻雜濃度相同且大于所述第一導電類型外延層的摻雜濃度，所述第二導電類型阱引出區的摻雜濃度大于所述第二導電類型柱的摻雜濃度。