[發(fā)明專利]基于超結(jié)MOSFET的集成器件及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111216859.2
• 申請日: 2021-10-19
• 公開（公告）號: CN113659011A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛琳;東偉
• 申請（專利權(quán)）人: 茂睿芯（深圳）科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

1.一種基于超結(jié)MOSFET的集成器件，其特征在于，包括：

漏極；

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上設(shè)置有至少兩個(gè)超結(jié)MOSFET和一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，所述超結(jié)MOSFET共用漏極，所述隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于任意兩個(gè)源極不相連的超結(jié)MOSFET之間，所述隔離結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)浮空P柱。

2.如權(quán)利要求1所述的集成器件，其特征在于，所述超結(jié)MOSFET至少包括設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底上的P型體摻雜區(qū)、P柱和外延區(qū)，所述P柱和所述P型體摻雜區(qū)位于所述外延區(qū)中且所述P柱和所述P型體摻雜區(qū)接觸，所述P型體摻雜區(qū)上設(shè)有源極區(qū)，所述P型體摻雜區(qū)上設(shè)置有柵極，所述柵極與所述外延區(qū)之間設(shè)有氧化物層，所述柵極上表面覆蓋有絕緣介質(zhì)層，所述絕緣介質(zhì)層上覆蓋有與所述源極區(qū)接觸的源極金屬層；

所述P柱具有第一寬度，所述超結(jié)MOSFET的相鄰P柱之間具有第一P柱距離；所述浮空P柱具有第二寬度，所述浮空P柱與相鄰所述P柱或所述浮空P柱之間具有第二P柱距離，其中，所述第一寬度和所述第一P柱距離之比等于所述第二寬度和所述第二P柱距離之比。

3.如權(quán)利要求2所述的集成器件，其特征在于，所述第一寬度和所述第二寬度相同，所述第一P柱距離和所述第二P柱距離相同。

4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的集成器件，其特征在于，所述隔離結(jié)構(gòu)還包括隔離介質(zhì)層，所述隔離介質(zhì)層間隔地設(shè)置在相鄰所述浮空P柱之間。

5.如權(quán)利要求1所述的集成器件，其特征在于，相鄰的所述超結(jié)MOSFET之間電荷平衡。

6.一種權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述基于超結(jié)MOSFET的集成器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

在半導(dǎo)體襯底表面生長形成外延區(qū)；

在所述外延區(qū)形成多個(gè)P柱；

在所述外延區(qū)上方依次淀積氧化層和柵極材料層，并刻蝕所述柵極材料層形成兩個(gè)以上柵極；

通過離子注入后高溫?cái)U(kuò)散形成P型體摻雜區(qū)；

在所述P型體摻雜區(qū)的部分表面形成兩個(gè)以上源極區(qū)；

在所述外延區(qū)上方淀積絕緣介質(zhì)層后，刻蝕所述絕緣介質(zhì)層以形成使所述源極區(qū)至少部分外露的源極接觸孔；

在所述絕緣介質(zhì)層上方淀積金屬形成源極金屬層，對所述源極金屬層刻蝕形成至少兩個(gè)不相連的源極，且各個(gè)所述源極分別與至少一個(gè)所述源極區(qū)接觸；

在所述半導(dǎo)體襯底部淀積一層金屬引出形成漏極，以構(gòu)成至少兩個(gè)源極不相連的超結(jié)MOSFET；

其中，所述多個(gè)P柱包括與所述源極區(qū)接觸的第一P柱，以及位于任意兩個(gè)源極不相連的超結(jié)MOSFET之間的浮空P柱，所述浮空P柱用于提高源極隔離電壓。

7.如權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一P柱具有第一寬度，所述超結(jié)MOSFET的第一P柱之間具有第一P柱距離，所述浮空P柱具有第二寬度，所述浮空P柱與相鄰所述第一P柱或所述浮空P柱之間具有第二P柱距離，所述第一寬度和所述第一P柱距離之比等于所述第二寬度和所述第二P柱距離之比。

8.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第一寬度和所述第二寬度相同，所述第一P柱距離和所述第二P柱距離相同。

9.如權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述在所述外延區(qū)形成多個(gè)P柱所述形成多個(gè)P柱的步驟之前，還包括：

在所述外延區(qū)淀積介質(zhì)形成隔離介質(zhì)層，其中所述隔離介質(zhì)層間隔地位于相鄰的所述浮空P柱之間。

10.如權(quán)利要求6或9所述的制造方法，其特征在于，所述在所述外延區(qū)形成多個(gè)P柱所述形成多個(gè)P柱，包括：

在所述外延區(qū)通過深槽刻蝕法，或者多次外延法生長形成多個(gè)所述P柱。