[發(fā)明專利]一種超結(jié)MOS器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110428258.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN113224164B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任敏;李長(zhǎng)澤;馬榮耀;張新;鄭芳;張雪璠;李澤宏;張波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué);無錫華潤(rùn)華晶微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

1.一種超結(jié)MOS器件，其特征在于：從下至上依次包括漏極金屬層(11)、重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漏區(qū)(9)、中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)、輕摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(8)、中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體JFET區(qū)(12)、源極金屬層(1)；

中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體JFET區(qū)(12)上表面的柵極絕緣氧化層(2)內(nèi)部設(shè)有多晶硅柵電極(3)，中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體JFET區(qū)(12)的左右兩側(cè)為中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)，中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)的內(nèi)部上表面設(shè)有重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)(4)和重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體源區(qū)(6)；所述重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體源區(qū)(6)和中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體JFET區(qū)(12)之間為中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)，多晶硅柵電極(3)與中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)之間、多晶硅柵電極(3)和中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體JFET區(qū)(12)之間都通過柵極絕緣氧化層(2)相隔離；所述多晶硅柵電極(3)與源極金屬層(1)之間通過柵極絕緣氧化層(2)相隔離；所述重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體源區(qū)(6)上表面與源極金屬層(1)、柵極絕緣氧化層(2)接觸；所述重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)(4)上方與源極金屬層(1)接觸；

輕摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(8)的左右兩側(cè)為輕摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(7)，所述輕摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(7)位于中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)下表面、中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)上表面；

所述中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)中具有至少兩個(gè)重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)；所述重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漏區(qū)(9)中具有與重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)相同數(shù)量的溝槽區(qū)，所述溝槽區(qū)穿透重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漏區(qū)(9)并到達(dá)中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)，溝槽區(qū)與重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)相接觸；所述漏極金屬(11)通過填充上述溝槽區(qū)與重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)之間形成歐姆接觸；所述第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)的側(cè)面和頂部被輕摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體區(qū)(14)包圍。

2.一種超結(jié)MOS器件，其特征在于：從下至上依次包括漏極金屬層(11)、重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漏區(qū)(9)、中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)、輕摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(8)、中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)、槽柵；

槽柵包括多晶硅柵(3)、以及多晶硅柵(3)左右兩側(cè)及下側(cè)的絕緣氧化層(2)；

槽柵的左右兩側(cè)為中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)，中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)的上表面設(shè)有重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)(4)和重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體源區(qū)(6)；所述重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體源區(qū)(6)上表面與源極金屬層(1)接觸；所述重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)(4)上方與源極金屬層(1)接觸；輕摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(8)的左右兩側(cè)為輕摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(7)，所述輕摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體柱區(qū)(7)位于中等摻雜第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體體區(qū)(5)下表面、中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)上表面；

所述中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)中具有至少兩個(gè)重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)；所述重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漏區(qū)(9)中具有與重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)相同數(shù)量的溝槽區(qū)，所述溝槽區(qū)穿透重?fù)诫s第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漏區(qū)(9)并到達(dá)中等摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體緩沖層(13)，溝槽區(qū)與重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)相接觸；所述漏極金屬(11)通過填充上述溝槽區(qū)與重?fù)诫s第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)之間形成歐姆接觸；所述第一類導(dǎo)電類型島區(qū)(10)的側(cè)面和頂部被輕摻雜第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體區(qū)(14)包圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種超結(jié)MOS器件，其特征在于：所述超結(jié)MOS器件的材料為硅、或碳化硅、或砷化鎵、或磷化銦或鍺硅半導(dǎo)體材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種超結(jié)MOS器件，其特征在于：第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體，所述第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為N型半導(dǎo)體；或者第一類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為N型半導(dǎo)體，所述第二類導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種超結(jié)MOS器件，其特征在于：所述輕摻雜為雜質(zhì)濃度量級(jí)在1e16cm^-3及以下的摻雜，所述中等摻雜為雜質(zhì)濃度量級(jí)在1e16cm^-3到1e18cm^-3之間的摻雜，所述重?fù)诫s為雜質(zhì)濃度量級(jí)大于1e18cm^-3的摻雜。