[发明专利]高可靠性超结功率半导体结构及制造方法在审
| 申请号： | 202011032459.1 | 申请日： | 2020-09-27 |
| 公开（公告）号： | CN112086504A | 公开（公告）日： | 2020-12-15 |
| 发明（设计）人： | 朱袁正;周锦程;李宗清 | 申请（专利权）人： | 无锡新洁能股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336 |
| 代理公司： | 无锡市大为专利商标事务所(普通合伙) 32104 | 代理人： | 曹祖良;涂三民 |
| 地址： | 214131 江苏省无锡市滨湖区高浪东路999号*** | 国省代码： | 江苏;32 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 可靠性 功率 半导体 结构 制造 方法 | ||
1.一种高可靠性超结功率半导体结构，包括漏极金属（1）、位于漏极金属（1）上的第一导电类型衬底（2）及位于第一导电类型衬底（2）上的第一导电类型第一外延层（3），将第一导电类型第一外延层（3）的中部作为器件的有源区（001），将有源区（001）的外围作为器件的终端区（002），在第一导电类型第一外延层（3）内呈间隔设置有第二导电类型柱（4），在相邻的第二导电类型柱（4）之间设置第一导电类型柱（5）；
在位于有源区（001）内的第二导电类型柱（4）的上方设有第二导电类型体区（6），在第二导电类型体区（6）内设有第一导电类型源区（8），在位于终端区（002）内的第二导电类型柱（4）的上方设有第二导电类型阱区（14）；
其特征是：在第一导电类型柱（5）的上方设有第一导电类型第二外延层（7），在位于有源区（001）内的第二导电类型体区（6）、第一导电类型第二外延层（7）与第一导电类型源区（8）的上方设有栅氧层（9），在栅氧层（9）的上方设有栅极多晶硅（10），在栅极多晶硅（10）的上方设有绝缘介质层（11）；
在位于终端区（002）内的第一导电类型第二外延层（7）与第二导电类型阱区（14）的上方设有场氧层（12），在场氧层（12）的上方并靠近有源区（001）的位置处设有栅极总线多晶硅（13），在栅极总线多晶硅（13）的上方设有绝缘介质层（11）；
在所述绝缘介质层（11）的上方设有源极金属（15），源极金属（15）覆盖在位于有源区（001）内的绝缘介质层（11）的表面并覆盖位于终端区（002）内的且与有源区（001）相邻的绝缘介质层（11）的表面，源极金属（15）通过通孔与第一导电类型源区（8）、第二导电类型体区（6）欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的高可靠性超结功率半导体结构，其特征是：所述第一导电类型第二外延层（7）的第一导电类型杂质的浓度范围为0~1e18每立方厘米。
3.根据权利要求1所述的高可靠性超结功率半导体结构，其特征是：所述第一导电类型第二外延层（7）的厚度范围为0.1~10微米。
4.根据权利要求1所述的高可靠性超结功率半导体结构，其特征是：所述第一导电类型衬底（2）、第一导电类型第一外延层（3）、第一导电类型柱（5）、第一导电类型第二外延层（7）与第一导电类型源区（8）为N型导电，第二导电类型柱（4）与第二导电类型体区（6）为P型导电；或者，所述第一导电类型衬底（2）、第一导电类型第一外延层（3）、第一导电类型柱（5）、第一导电类型第二外延层（7）与第一导电类型源区（8）为P型导电，第二导电类型柱（4）与第二导电类型体区（6）为N型导电。
5.一种高可靠性超结功率半导体结构的制造方法包括以下步骤：
步骤一：在第一导电类型衬底（2）上形成第一导电类型第一外延层（3），然后选择性刻蚀出深沟槽；
步骤二：淀积第二导电类型半导体，将步骤一中的深沟槽填充满，然后去除掉第一导电类型第一外延层（3）上方的第二导电类型半导体，形成第二导电类型柱（4）与第一导电类型柱（5）；
步骤三：在第二导电类型柱（4）与第一导电类型柱（5）上方形成第一导电类型第二外延层（7）；
步骤四：将第一导电类型第一外延层（3）的中部作为器件的有源区（001），将有源区（001）的外围作为器件的终端区（002），在有源区（001）内的第一导电类型第二外延层（7）内选择性的注入第二导电类型杂质，退火后形成位于第二导电类型柱（4）上的第二导电类型体区（6），在终端区（002）内的第一导电类型第二外延层（7）内选择性的注入第二导电类型杂质，退火后形成位于第二导电类型柱（4）上的第二导电类型阱区（14）；
步骤五：在位于终端区（002）与有源区（001）的表面形成场氧层（12）；
步骤六：刻蚀去除有源区（001）内的场氧层（12）；
步骤七：在有源区（001）内对应步骤六去除掉场氧层（12）的表面形成栅氧层（9）；
步骤八：在栅氧层（9）的表面与场氧层（12）的表面淀积导电多晶硅，然后选择性刻蚀导电多晶硅，形成位于栅氧层（9）表面的栅极多晶硅（10）与位于场氧层（12）表面的栅极总线多晶硅（13）；
步骤九：选择性注入第一导电类型杂质，激活后形成位于第二导电类型体区（6）内的第一导电类型源区（8）；
步骤十：在栅氧层（9）、栅极多晶硅（10）、场氧层（12）与栅极总线多晶硅（13）的表面淀积绝缘介质层（11）；
步骤十一：选择性刻蚀绝缘介质层（11）、栅氧层（9）与第一导电类型源区（8），形成通孔；
步骤十二：形成源极金属（15），源极金属（15）覆盖在位于有源区（001）内的绝缘介质层（11）的表面并覆盖位于终端区（002）内的且与有源区（001）相邻的绝缘介质层（11）的表面，源极金属（15）通过通孔与第一导电类型源区（8）、第二导电类型体区（6）欧姆接触，在第一导电类型衬底（2）的背面形成漏极金属（1）。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于无锡新洁能股份有限公司，未经无锡新洁能股份有限公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202011032459.1/1.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：一种馒头保鲜剂及其使用方法
- 下一篇：一种枸杞糖蛋白玉米黄素酯复合糖果片
- 同类专利
- 专利分类
