[發明專利]集成TMBS結構的超結MOS器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202111032029.4
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113782608A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 王加坤;肖紅秀
• 申請（專利權）人: 杭州芯邁半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 劉逸瀟

1.一種集成TMBS結構的超結MOS器件，其特征在于，包括超結MOS器件本體，所述超結MOS器件本體包括多個元胞，所述超結MOS器件本體中部分元胞之間并聯集成有TMBS結構。

2.根據權利要求1所述的超結MOS器件，其特征在于，超結MOS器件本體包括：

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，第二導電類型不同于第一導電類型；

多個超結柵極，分別分布于每個所述第一導電類型柱中，其中，每個超結柵極包括溝槽、形成于所述溝槽內表面的柵氧化層以及填充于有柵氧化層的溝槽內的柵極導電體，所述溝槽通過對所述第一導線類型外延層上表面進行刻蝕形成；

第二導電類型阱，所有相鄰所述超結柵極之間的第一導電類型外延層中，所述第二導電類型阱深度小于所述超結溝槽深度；

第一導電類型源區和隔離區，均分布于所述第二導電類型阱上部，所述第一導電型源區與所述超結柵極接觸，且所述第一導電類型源區位于所述隔離區兩側；

源極，位于所述隔離區上表面以及靠近所述隔離區的部分所述第一導電類型源區上表面；

絕緣氧化層，位于剩下部分所述第一導電類型源區上表面以及所述超結柵極上表面；

正面金屬層，位于部分所述絕緣氧化層上表面和部分所述源極上表面，用于連通所有源極；

背面金屬層，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。

3.根據權利要求2所述的超結MOS器件結構，其特征在于，所述隔離區的摻雜離子濃度大于所述第二導電類型阱的摻雜離子濃度，所述第二導電類型阱的摻雜離子濃度大于所述第二導電類型柱的摻雜離子濃度。

4.根據權利要求1所述的超結MOS器件，其特征在于，所述TMBS結構包括：

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；

兩個結構柵極，位于所述第一導電類型外延層中，其中，每個結構柵極包括溝槽、形成于所述溝槽內表面的柵氧化層以及填充于有柵氧化層的溝槽內的柵極導電體，所述溝槽通過對所述第一導線類型外延層上表面進行刻蝕形成；

肖特基金屬接觸，位于兩個所述結構柵極部分上表面和兩個所述結構柵極之間的第一導電類型外延層部分上表面；

絕緣氧化層，位于兩個所述結構柵極剩下部分上表面和兩個結構柵極之間的第一導電類型外延層剩下部分上表面；

正面金屬層，位于所述肖特基金屬接觸以及部分絕緣氧化層上表面，用于連接所有所述肖特基金屬接觸；

背面金屬層，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。

5.根據權利要求1所述的超結MOS器件結構，其特征在于，兩個所述結構柵極間距范圍為0.5—10um，所述結構柵極的深度范圍為1～5um。

6.根據權利要求2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。

7.根據權利要求4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。

8.根據權利要求2所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述第一導電類型外延層厚度為10um—100um，其電阻范圍為0.1ohm cm到10ohm cm。

9.根據權利要求4所述的超結MOS器件結構，其特征在于：所述第一導電類型外延層厚度為10um—100um，其電阻范圍為0.1ohm cm到10ohm cm。