【技术实现步骤摘要】
一种超级结器件、芯片及其制造方法
本专利技术属于半导体领域,尤其涉及一种超级结器件、芯片及其制造方法。
技术介绍
传统的平面MOS管,因为其比导通电阻正比于击穿电压的2.5次方,因此在高压场合,器件的比导通电阻急剧增加,不适合于高压应用。超级结器件是在传统的平面MOS管的基础上,增加纵向的P柱,该纵向P柱通过跟横向的N型漂移区进行耗尽,降低了漂移区的等效掺杂浓度,使得漂移区的掺杂浓度可以做到普通平面MOS管的10倍以上。图1示出了一种常见的超级结功率器件的结构,以N型超级结为例,其中栅极1通常由多晶硅组成,其厚度在之间。氧化层2用来实现栅和沟通的隔离,其厚度决定了栅极的耐压,通常为了保证一定的栅极耐压,氧化层的厚度一般大于源极3通过N型重掺杂形成,掺杂的剂量在以上。P型沟道5的掺杂剂量在之间,它的掺杂剂量决定了器件的阈值电压,掺杂剂量越高,器件的阈值电压越高。P型重掺杂区4用于形成空穴的收集区。N型漂移区7的掺杂的体浓度在之间,漂移区的厚度决定了器件的击穿电压。P型互补掺杂区6用来横向跟N型漂移区耗尽,从而可以同时实现高的掺杂浓度和高的击穿电压。P型互补掺杂区6在工艺上通常有两种实现方式,一种是通过多次外延形成,另外一种是通过挖槽和P型硅填入形成的,图1中的结构的是通过挖槽形成的P柱6。N型高掺杂的衬底9,其体浓度在以上,其高的掺杂浓度是为了减小衬底的电阻。N型缓冲层8是为了防止因为工艺的热过程,高掺杂的衬底的原子扩散到漂移区,造成漂移区的掺杂浓度提高,从而降低器件的击穿电压。N型缓冲层8的掺杂浓度通常跟N型漂移区7的掺杂浓度基本保持一致。10是JFET( ...
【技术保护点】
1.一种超级结器件,包括衬底、缓冲层、第二导电类型沟道、第二导电类型重掺杂区和源极,其特征在于,所述器件还包括第一导电类型漂移区、氧化层和栅极,以及通过挖槽后填入第二导电类型硅或多次外延形成的第二导电类型柱,所述第二导电类型柱通过电阻与源极电位连接,所述第二导电类型柱与漏极电位之间形成电容,所述电阻与所述电容形成RC缓冲器从而改善EMI性能。
【技术特征摘要】
1.一种超级结器件,包括衬底、缓冲层、第二导电类型沟道、第二导电类型重掺杂区和源极,其特征在于,所述器件还包括第一导电类型漂移区、氧化层和栅极,以及通过挖槽后填入第二导电类型硅或多次外延形成的第二导电类型柱,所述第二导电类型柱通过电阻与源极电位连接,所述第二导电类型柱与漏极电位之间形成电容,所述电阻与所述电容形成RC缓冲器从而改善EMI性能。2.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述第二导电类型柱包括两第一掺杂区和一第二掺杂区,所述第二掺杂区形成于所述第一导电类型漂移区中,并将所述第一导电类型漂移区分隔为相等的两部分,所述第二掺杂区位于两第一导电类型漂移区之间,所述第一掺杂区位于两第一导电类型漂移区的两侧;所述第一掺杂区直接与Pbody、源极连接,所述第二掺杂区通过电阻与源极连接;所述第一掺杂区与和所述第二掺杂区的掺杂类型相同,掺杂浓度也相同;所述栅极为平面栅结构或多槽栅结构;所述栅极横跨于所述第二掺杂区以及两侧的第一导电类型漂移区之上;或所述栅极包括第一栅极段和第二栅极段,所述第一栅极段和所述第二栅极段等电位,且均与栅极电位连接,所述第一栅极段、第二栅极段分别横跨于所述第二掺杂区两侧的第一导电类型漂移区之上。3.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述第二导电类型柱包括两第一掺杂区与、一第二掺杂区和一第三掺杂区,所述第二掺杂区和所述第三掺杂区均形成于所述第一导电类型漂移区中,并将所述第一导电类型漂移区分隔为相等的三部分,所述第二掺杂区与一第一掺杂区与之间具有一第一导电类型漂移区,所述第二掺杂区与所述第三掺杂区之间具有另一第一导电类型漂移区,所述第三掺杂区与另一第一掺杂区与之间具有又一第一导电类型漂移区;所述第一掺杂区直接与Pbody、源极连接,所述第二掺杂区通过第一电阻R1与源极连接,所述第三掺杂区通过第二电阻R2与源极连接;所述第一掺杂区与、所述第二掺杂区和所述第三掺杂区的掺杂类型相同,掺杂浓度也相同;所述栅极为平面栅结构或多槽栅结构,所述栅极横跨于所述第二掺杂区、所述第三掺杂区以及被分隔为三部分的第一导电类型漂移区之上。4.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述第二导电类型柱包括两第一掺杂区和一第二掺杂区,所述第一掺杂区直接与Pbody、源极连接,所述第二掺杂区通过电阻与源极连接,所述第一掺杂区与和所述第二掺杂区的掺杂类型相同,掺杂浓度也相同;所述第一导电类型漂移区包括参与导电的第一导电类型漂移区和不参与导电的第一导电类型漂移区;所述第二掺杂区形成于所述不参与导电的第一导电类型漂移区中,并将所述不参与导电的第一导电类型漂移区分隔为相等的两部分,所述第二掺杂区位于两不参与导电的第一导电类型漂移区之间,每一不参与导电的第一导电类型漂移区与所述参与导电的第一导电类型漂移区之间具有所述第一掺杂区,每一参与导电的第一导电类型漂移区的两侧具有所述第一掺杂区;多段所述栅极横跨于每一参与导电的第一导电类型漂移区上。5.一种超级结芯片,其特征在于,所述芯片包括如权利要求2-4任一项所述的超级结器件,所述第一掺杂区通过多个金属通孔直接与金属和源极连接;所述第二掺杂区在所述芯片内、所述芯片表面或所述芯片外通过电阻与源极连接。6.如权利要求5所述的芯片,其特征在于,所述电阻位于所述芯片内或所述芯片表面或所述芯片外;若所述电阻位于所述芯片内,则:所述第二掺杂区的一边或双边通过所述电阻与金属通孔连接;或所述第二掺杂区的两边分别具有金属通孔,两金属通孔之间形成所述电阻;所述电阻为多晶硅电阻;若所述电阻位于所述芯片表面,则:所述第二掺杂区于芯片表面互相连接后串联所述电阻,通过所述电阻与源极连接,所述电阻为多晶硅电阻。若所述电阻位于所述芯片外,则:所述芯片表面具有三个Pad,分别为源极Pad、栅极Pad和SRPad,所述第二掺杂区通过金属通孔与所述SRPad连接,所述SRPad于所述芯片外连接所述电阻。7.一种超级结器件的制造方法,包括制作衬底、制作缓冲层、制作第二导电类型沟道、制作第二导电类型重掺杂区和制作源极,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾大杰,
申请(专利权)人:深圳尚阳通科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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