[发明专利]一种具低反向恢复电荷的双沟道超结VDMOS器件及制造方法

权利要求书

1.一种具低反向恢复电荷的双沟道超结VDMOS器件，其特征在于：包括漏电极(11)、重掺杂半导体衬底(12)、位于重掺杂半导体衬底上表面的第一N型柱区(13)与P型柱区(14)，第一N型柱区(13)与P型柱区(14)交替分布构成漂移区；第一N型柱区(13)顶部两侧分别设有一个P-body区(15)，P-body区(15)分别与第一N型柱区(13)、P型柱区(14)相接触，每个P-body区(15)中分别设有一个第一重掺杂N+区(16)；第一N型柱区(13)的上方设有依次层叠的第二N型柱区(20)、P-base区(21)和第二重掺杂N+区(22)，第二N型柱区(20)、P-base区(21)、第二重掺杂N+区(22)形成层叠结构；该层叠结构的一侧设有栅氧化层(18)，另一侧设有沿纵向的第一薄氧化层(23)；

栅氧化层(18)的下表面与部分第一N型柱区(13)、部分P-body区(15)、部分第一重掺杂N+区(16)相接触；第一薄氧化层(23)远离层叠结构的一侧设有第二薄氧化层(24)，第二薄氧化层(24)与部分第一N型柱区(13)、部分P-body区(15)相接触；第二薄氧化层(24)远离第一薄氧化层(23)的一侧设有场氧化层(26)，场氧化层(26)与部分第一重掺杂N+区(16)相接触；栅电极(19)埋设于栅氧化层(18)内，栅电极(19)位于P-body区(15)上方且覆盖P-body区(15)，并使得栅电极(19)靠近层叠结构一侧的纵向栅氧化层(25)的宽度与栅电极(19)下方的栅氧化层(18)的厚度相同，且栅电极(19)的高度高于P-base区(21)；第一薄氧化层(23)和第二薄氧化层(24)的厚度相同，且厚度小于纵向栅氧化层(25)的宽度；源电极(17)设于器件表面，源电极(17)与部分第一重掺杂N+区(16)和P-body区(15)的上表面、场氧化层(26)的两侧面和上表面、栅氧化层(18)的一侧面和上表面、第二薄氧化层(24)的上表面、第一薄氧化层(23)的一侧面相接触。

2.根据权利要求1所述的双沟道超结VDMOS器件，其特征在于：所述第二N型柱区(20)和第一N型柱区(13)具有相同的掺杂浓度，第二N型柱区(20)的厚度是可调节的。

3.根据权利要求1所述的双沟道超结VDMOS器件，其特征在于：所述P-base区(21)和P-body区(15)具有相同的掺杂浓度，P-base区(21)的厚度是可调节的。

4.根据权利要求1所述的双沟道超结VDMOS器件，其特征在于：所述第二重掺杂N+区(22)和第一重掺杂N+区(16)具有相同的掺杂浓度，第二重掺杂N+区(22)的厚度是可调节的。

5.根据权利要求1所述的双沟道超结VDMOS器件，其特征在于：第二薄氧化层(24)和纵向栅氧化层(25)的厚度是可调节的。

6.根据权利要求1所述的双沟道超结VDMOS器件，其特征在于：第二N型柱区(20)、P-base区(21)、第二重掺杂N+区(22)三者的宽度相同。

7.根据权利要求1所述的双沟道超结VDMOS器件，其特征在于：所述重掺杂半导体衬底(12)为N型或P型。

8.一种权利要求1～7任一项所述的双沟道超结VDMOS器件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在重掺杂半导体衬底(12)上外延与第一N型柱区(13)掺杂浓度相同的薄膜，在薄膜上刻蚀P型柱区(14)沟槽，再采用多次外延或填充的方法形成P型柱区(14)；

(2)通过离子注入或扩散的方法形成P-body区(15)，通过离子注入或扩散的方法形成第一重掺杂N+区(16)；

(3)氧化形成场氧化层(26)，刻蚀出栅电极(19)窗口，形成栅氧化层(18)、纵向栅氧化层(25)，淀积形成栅电极(19)；

(4)将场氧化层(26)刻蚀出第二N型柱区(20)外延窗口，外延形成第二N型柱区(20)、P-base区(21)，离子注入形成第二重掺杂N+区(22)；

(5)刻蚀出源电极(17)窗口，形成第一薄氧化层(23)和第二薄氧化层(24)，金属化形成源电极(17)；

(6)背面金属化形成漏电极(11)。