[實(shí)用新型]具有超結(jié)晶體管機(jī)構(gòu)的集成電路系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022926608.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN214313214U
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京紫竹微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/423;H01L27/088;H01L21/8234;H01L21/28
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

一種包含分立柵極超結(jié)單元的集成電路系統(tǒng)，所述分立柵極超結(jié)單元包含：高度摻雜襯底，其包含第一極性；包含所述第一極性的外延層，其在所述高度摻雜襯底上生長；條形柵極溝槽，其在所述外延層中形成；條形柵極多晶硅層，其在所述條形柵極溝槽中形成；包含第二極性的點(diǎn)主體植入物，其鄰近與所述條形柵極多晶硅層相對(duì)的所述條形柵極溝槽植入；以及包含所述第二極性的導(dǎo)電列，其在所述點(diǎn)主體植入物的中心中植入并且延伸到所述外延層中。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，且更具體地說涉及金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)超結(jié)功率晶體管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

電壓控制機(jī)構(gòu)的發(fā)展隨時(shí)間推移而發(fā)展。舉例來說，電源的發(fā)展已從10伏特發(fā)展到20伏特，直流電源已經(jīng)發(fā)展到用于商業(yè)應(yīng)用的600到700伏特的開關(guān)電源。在大功率裝置的發(fā)展期間，功率晶體管也緩慢發(fā)展。在發(fā)展期間，由于分立晶體管的切換特性不完全匹配，所以成組切換的若干組中間電壓晶體管會(huì)引起噪聲和可靠性問題。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的變化和幾何結(jié)構(gòu)的縮小，維持可靠且可操作的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)可能會(huì)更加困難。高輸出電容和增加的導(dǎo)通電阻會(huì)使大多數(shù)功率MOSFET不適合有源開關(guān)應(yīng)用。

因此，仍然需要具有超結(jié)晶體管機(jī)構(gòu)的集成電路系統(tǒng)。鑒于一直增加的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力，連同消費(fèi)者期望的增長以及市場(chǎng)中有意義的產(chǎn)品差異化機(jī)會(huì)的減少，找到這些問題的答案越來越關(guān)鍵。另外，降低成本、改善效率和性能以及滿足競(jìng)爭(zhēng)壓力的需要對(duì)找到這些問題的答案的關(guān)鍵必要性增加了更大緊迫性。

已經(jīng)長期尋求這些問題的解決方案，但現(xiàn)有的開發(fā)尚未教示或建議任何解決方案，且因此所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員長期未找到這些問題的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例提供一種包含分立柵極超結(jié)單元的集成電路系統(tǒng)，所述分立柵極超結(jié)單元包含：高度摻雜襯底，其包含第一極性；包含第一極性的外延層，其在經(jīng)高度摻雜襯底上生長；條形柵極溝槽，其形成于外延層中；條形柵極多晶硅層，其在條形柵極溝槽中形成；包含第二極性的主體植入物，其鄰近與條形柵極多晶硅層相對(duì)的條形柵極溝槽植入；以及具有第二極性的導(dǎo)電列，其在主體植入物的中心中植入并且延伸到外延層中。

可選的，所述外延層中的所述條形柵極溝槽在所述條形柵極溝槽的內(nèi)部上包含內(nèi)襯氧化物層。

可選的，通過所述條形柵極溝槽中的分立多晶硅層的條形分立柵極結(jié)構(gòu)，其中所述條形柵極多晶硅層在所述分立多晶硅層上方。

可選的，在點(diǎn)主體植入物上并且在有源區(qū)中在所述導(dǎo)電列上方居中的條形源極接觸植入物。

可選的，在所述條形柵極多晶硅層上并且在所述主體植入物上方的氧化物覆蓋層。

可選的，所述條形柵極溝槽包含1.0μm的深度和0.45μm+/-0.2μm的寬度。

可選的，基于30V擊穿電壓，所述導(dǎo)電列包含2.0μm的列深度和0.5μm的列寬度。

可選的，所述導(dǎo)電列處于列溝槽中且由包含所述第二極性的列外延層填充。

可選的，在氧化物覆蓋層上并且穿過所述氧化物覆蓋層中的蝕刻溝的源極金屬。可選的，包括有源區(qū)和終端區(qū)，其中所述終端區(qū)包含具有環(huán)繞所述有源區(qū)的浮動(dòng)溝槽的隔離空間。

本申請(qǐng)的某些實(shí)施例具有除上文所提及的那些之外或代替上文所提及的那些的其它步驟或元件。通過參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述，這些步驟或元件對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是本申請(qǐng)的實(shí)施例中的具有超結(jié)晶體管機(jī)構(gòu)的集成電路系統(tǒng)的俯視平面圖。

圖2是圖1的截面2--2中的集成電路系統(tǒng)的俯視平面圖的實(shí)例。

圖3是沿著圖2的截面線3--3的集成電路系統(tǒng)的示范性橫截面。