[发明专利]高雪崩耐量的VDMOS器件及制备方法在审

专利信息
申请号: 202010605524.9 申请日: 2020-06-29
公开(公告)号: CN111697078A 公开(公告)日: 2020-09-22
发明(设计)人: 任敏;李吕强;蓝瑶瑶;郭乔;李泽宏;张波 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
代理公司: 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 代理人: 敖欢
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 雪崩 vdmos 器件 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种高雪崩耐量的VDMOS器件,其特征在于:包括漏极结构、漂移区结构、JEFT区结构、源极结构、栅极结构;

所述漏极结构包括漏极金属层(11)、漏极金属层(11)上方的重掺杂第二类导电类型半导体漏区(10),重掺杂第二类导电类型半导体漏区(10)的下表面与漏极金属层(11)直接接触;

所述漂移区结构包括第二类导电类型半导体漏区(10)上方的轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(9);所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(9)的下表面与重掺杂第二类导电类型半导体漏区(10)直接接触,所述轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(9)位于源极结构、栅极结构和JEFT结构的下方且与第二多晶硅栅电极(52)通过栅极绝缘介质层(62)相隔离;

所述JEFT区结构位于轻掺杂第二类导电类型半导体漂移区(9)的上表面,包括位于第二栅极绝缘层(62)之间的中等掺杂第二类导电类型半导体JEFT区(7);

所述源极结构包括源极金属层(1)、重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(2)、重掺杂第二类导电类型半导体源区(3)和中等掺杂第一类导电类型半导体体区(4);所述源极结构的重掺杂第二类导电类型半导体源区(3)两侧分别为重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(2)和中等掺杂第一类导电类型半导体体区(4),其中中等掺杂第一类导电类型半导体体区(4)位于靠近JEFT区结构的一侧,重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(2)位于远离JEFT区结构的一侧,并且重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(2)和重掺杂第二类导电类型半导体源区(3)的上表面直接与源极金属层(1)相接触;

所述栅极结构包括第一多晶硅栅电极(51)、第二多晶硅栅电极(52)和第一栅极绝缘介质层(61)、第二栅极绝缘介质层(62);所述栅极结构的第一多晶硅栅电极(51)位于第一类导电类型半导体体区(4)的正上方,并且跨越了整个JEFT区结构,通过第一栅极绝缘介质层(61)将第一多晶硅栅电极(51)与第一类导电类型半导体体区(4)进行隔离,第二多晶硅栅电极(52)位于重掺杂第二类导电类型半导体源区(3)和中等掺杂第一类导电类型半导体体区(4)的正下方且通过栅极绝缘介质层(62)与第二类导电类型半导体源区(3)和第一类导电类型半导体体区(4)相隔离。

2.根据权利要求1所述的一种高雪崩耐量的VDMOS器件,其特征在于:所述漂移区结构为交替排列的宽度和掺杂浓度相等的轻掺杂第一类导电类型半导体区域(8)和轻掺杂第二类导电类型半导体区域(9)。

3.根据权利要求1或2所述的一种高雪崩耐量的VDMOS器件,其特征在于:包围第二多晶硅栅极(52)的栅极绝缘介质层(62)的深度与重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(2)的深度相同。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种高雪崩耐量的VDMOS器件,其特征在于:所述VDMOS器件的材料为硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟或锗硅半导体材料。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种高雪崩耐量的VDMOS器件,其特征在于:所述第一类导电类型半导体掺杂为P型半导体,第二类导电类型半导体为N型半导体;或者所述第一类导电类型半导体掺杂为N型半导体,第二类导电类型半导体为P型半导体。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种高雪崩耐量的VDMOS器件,其特征在于:所述轻掺杂为杂质浓度量级在1e16cm-3及以下的掺杂,所述中等掺杂为杂质浓度量级在1e16cm-3到1e18cm-3之间的掺杂,所述重掺杂为杂质浓度量级大于1e18cm-3的掺杂。

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