[發明專利]超結器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201911098287.5
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN112864246A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 曾大杰
• 申請（專利權）人: 南通尚陽通集成電路有限公司
• 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：包括由多個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；每一所述第一導電類型柱和其鄰近的所述第二導電類型柱組成一個超結單元；

超結器件各原胞形成于對應的所述超結單元上，所述原胞包括：

第二導電類型的溝道區，所述溝道區位于對應的所述第二導電類型柱的頂部區域中并延伸到鄰近的所述第一導電類型柱，在所述第一導電類型柱的頂部區域兩側各有一個所述溝道區，所述第一導電類型柱的頂部區域兩側的所述溝道區之間具有間隔區域并令該間隔區域為頂部漂移區；

柵極結構為平面柵，所述平面柵覆蓋在所述頂部漂移區并延伸到所述頂部漂移區兩側的所述溝道區上，被所述平面柵覆蓋的所述溝道區的表面用于形成溝道；

柵漏電容為由所述平面柵對所述頂部漂移區和所述頂部漂移區底部的所述第一導電類型柱進行縱向耗盡形成的電容；

所述超結單元中，所述第二導電類型柱會對所述第一導電類型柱進行橫向耗盡，在保持所述超結單元的電荷平衡或使所述第二導電類型柱的摻雜總量多于所述第一導電類型柱的摻雜總量以保證所述超結器件的擊穿電壓滿足要求的條件下，所述超結單元的頂部區域中的所述第二導電類型柱的寬度設置為小于所述第一導電類型柱的寬度，以在所述超結單元的頂部區域中減少所述第二導電類型柱對所述第一導電類型柱的橫向耗盡，從而增加所述平面柵對所述第一導電類型柱的縱向耗盡并從而增加所述柵漏電容。

2.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：所述第二導電類型柱由填充由第一溝槽中的第二導電類型的第二外延層組成，所述第一溝槽呈頂部寬度小于底部寬度的結構；所述第一溝槽形成于第一導電類型的第一外延層中，所述第一導電類型柱由位于所述第二導電類型柱之間的第一外延層組成。

3.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填充由第二溝槽中的第一導電類型的第一外延層組成，所述第二溝槽呈頂部寬度大于底部寬度的結構；所述第二溝槽形成于第二導電類型的第二外延層中，所述第二導電類型柱由位于所述第一導電類型柱之間的第二外延層組成。

4.如權利要求2所述的超結器件，其特征在于：所述第一溝槽的側面傾角為90.5度～91.5度。

5.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層第一導電類型的第一外延子層疊加而成，所述第二導電類型柱由在對應的各第一導電類型的外延層中進行第二導電類型離子注入的第二離子注入區疊加而成。

6.如權利要求1所述的超結器件，其特征在于：在所述溝道區的表面形成有第一導電類型重摻雜的源區，所述源區和對應的所述平面柵的側面自對準；

所述平面柵包括依次疊加的柵介質層和多晶硅柵；

在所述超結結構的底部形成有第一導電類型摻雜的緩沖層；所述緩沖層形成在第一導電類型重摻雜的半導體襯底表面；

漂移區由位于所述溝道區和所述半導體襯底之間的所述第一導電類型柱和所述緩沖層組成；

漏區由背面減薄后的所述半導體襯底組成或者由背面減薄后的所述半導體襯底進行第一導電類型重摻雜離子注入形成。

7.如權利要求6所述的超結器件，其特征在于：所述源區通過接觸孔連接到由正面金屬層組成的源極，所述源區對應的接觸孔的底部形成有溝道引出區；

在所述頂部漂移區形成有JFET注入區。

8.如權利要求1-7中任一權項所述的超結器件，其特征在于：所述超結器件為N型器件，第一導電類型為N型，第二導電類型為P型；或者，所述超結器件為P型器件，第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。