一种集成制造技术

本发明专利技术公开了一种集成

【技术实现步骤摘要】
一种集成SBD二极管的VDMOSFET及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
及其制备方法
。

技术介绍

[0002]VDMOSFET
全称垂直型双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，具有高输入阻抗，开关速度快，热稳定性好等优点，同时具有正温度系数和良好的电流自调节能力，被广泛应用于多个领域
。
[0003]VDMOSFET
在关闭过程中，
VDMOSFET
寄生的体二极管会影响
VDMOSFET
的反向恢复特性
。
为了提高其可靠性和开关速度，常见的做法是在
VDMOSFET
的结构中集成
SBD
二极管以替代器件寄生的体二极管
。
一方面，由于二极管的反向恢复时间大于
SBD
二极管，因此集成
SBD
后
VDMOSFET
反向恢复速度更快；另一方面，由于
SBD
的存在使得关断器件时的浪涌电流不经过体二极管区域，进而增加了
VDMOSFET
器件的可靠性
。
然而，集成
SBD
同时也会影响
VDMOSFET
器件的性能，例如漏电
、
使得器件的导通电压增加等
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述提出的至少一个技术问题，本专利技术提供一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
及其制备方法，能够使得集成
SBD
的
VDMOSFET
在具有快速反向恢复能力的同时，降低
SBD
的负面影响，提高器件抗浪涌电流的能力
。
[0005]本专利技术提供了一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，包括：
[0006]第一阱区和多个
SBD
金属板；
[0007]所述第一阱区上沉积有所述多个
SBD
金属板；所述第一阱区位于第二阱区和第三阱区之间，所述第二阱区和第三阱区上沉积有源极金属；
[0008]所述
SBD
金属板之间存在间隔，所述多个
SBD
金属板在所述第一阱区表面上的投影面积之和与所述第一阱区表面的面积之比满足预设范围
。
[0009]在一种可能实施的方式中，所述第一阱区内开设有多个凹槽，所述
SBD
金属板嵌入在所述凹槽内
。
[0010]在一种可能实施的方式中，所述第二阱区
、
所述第三阱区的浓度均小于所述第一阱区的浓度
。
[0011]在一种可能实施的方式中，所述
SBD
金属板的宽度小于或等于所述第一阱区的宽度
。
[0012]在一种可能实施的方式中，所述预设范围为
(1/10
，
1/2)。
[0013]在一种可能实施的方式中，当所述多个
SBD
金属板的个数大于2个时，两两所述
SBD
金属板之间的间隔相等
。
[0014]在一种可能实施的方式中，所述
SBD
金属板在所述第一阱区的投影形状包括矩形
、
三角形或圆形
。
[0015]本专利技术还提供了一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
的制备方法，所述方法包括：
[0016]提供第一阱区和多个
SBD
金属板；
[0017]在所述第一阱区上沉积所述多个
SBD
金属板；所述第一阱区位于第二阱区和第三阱区之间，所述第二阱区和第三阱区上沉积有源极金属；
[0018]所述
SBD
金属板之间存在间隔，所述多个
SBD
金属板在所述第一阱区表面上的投影面积之和与所述第一阱区表面的面积之比满足预设范围
。
[0019]在一种可能实施的方式中，在所述第一阱区上沉积所述多个
SBD
金属板，包括：
[0020]在所述第一阱区内刻蚀多个凹槽；
[0021]将所述
SBD
金属板嵌入所述凹槽内
。
[0022]在一种可能实施的方式中，所述的一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
的制备方法，还包括：
[0023]提供衬底，在所述衬底上通过离子注入和离子掺杂形成所述第一阱区
、
所述第二阱区和所述第三阱区；
[0024]在所述衬底下方沉积金属或半导体材料得到漏极；
[0025]在所述第二阱区
、
所述第三阱区上方形成绝缘层，在所述绝缘层上方沉积金属或半导体材料得到栅极
。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0027]本专利技术公开了一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，包括第一阱区和多个
SBD
金属板；所述第一阱区上沉积有所述多个
SBD
金属板；所述第一阱区位于第二阱区和第三阱区之间，所述第二阱区和第三阱区上沉积有源极金属；所述
SBD
金属板之间存在间隔，所述多个
SBD
金属板在所述第一阱区表面上的投影面积之和与所述第一阱区表面的面积之比满足预设范围
。
[0028]本专利技术提供的集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
器件能够使得
SBD
的面积与器件比例合理，使
SBD
最小面积地均匀分散了
MOSFET
关闭时的反向电流，提高抗浪涌电流能力，兼顾了快速的反向恢复速度和降低
SBD
的负面效果
。
[0029]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开
。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对本专利技术实施例或
技术介绍
中所需要使用的附图进行说明
。
[0031]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案
。
[0032]图1为现有的一种
MOSFET
产生寄生体二极管的原理示意图；
[0033]图2为图1集成了
SBD
二极管后的结构示意图；
[0034]图3为现有的
VDMOSFET
集成
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，其特征在于，包括：第一阱区和多个
SBD
金属板；所述第一阱区上沉积有所述多个
SBD
金属板；所述第一阱区位于第二阱区和第三阱区之间，所述第二阱区和第三阱区上沉积有源极金属；所述
SBD
金属板之间存在间隔，所述多个
SBD
金属板在所述第一阱区表面上的投影面积之和与所述第一阱区表面的面积之比满足预设范围
。2.
根据权利要求1所述的一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，其特征在于，所述第一阱区内开设有多个凹槽，所述
SBD
金属板嵌入在所述凹槽内
。3.
根据权利要求1所述的一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，其特征在于，所述第二阱区
、
所述第三阱区的浓度均小于所述第一阱区的浓度
。4.
根据权利要求1所述的一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，其特征在于，所述
SBD
金属板的宽度小于或等于所述第一阱区的宽度
。5.
根据权利要求1所述的一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，其特征在于，所述预设范围为
(1/10
，
1/2)。6.
根据权利要求1所述的一种集成
SBD
二极管的
VDMOSFET
，其特征在于，当所述多个
SBD
金属板的个数大于2个时，两两所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴龙江，
申请(专利权)人：深圳天狼芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：