【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路，特别是涉及一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件及其制备方法。
技术介绍
1、功率金属-氧化物-半导体长效应管结构由于功能上的特殊性，在非常广阔的领域有着广泛的应用，例如，磁盘驱动、汽车电子以及功率器件等方面。以功率器件为例，如vdmos（vertical double-diffused metal oxide semiconductor，垂直双扩散mos）应用于功率器件的超大规模集成电路器件，具有开关损耗小，输入阻抗高，驱动功率小，频率特性好等优点应用广泛。
2、在vdmos器件中，提高器件的击穿电压和减小器件的导通电阻是一对矛盾，超结vdmos器件采用新的耐压层结构，利用一系列的交替排列的p型和n型半导体薄层，在较低反向电压下将p型n型区耗尽，实现电荷相互补偿，从而使n型区在高掺杂浓度下实现高的击穿电压，从而同时获得低导通电阻和高击穿电压，打破传统vdmos器件导通电阻的理论极限。然而，目前的vdmos器件的性能有待进一步提升。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述至少一个问题，提供一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件及其制备方法。
2、为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，包括：
3、衬底结构；
4、超结结构，设于所述衬底结构内；所述超结结构包括沿第一方向依次交替排布的第一掺杂区和第二掺杂区；所述第一方向垂直于所述衬底结构的厚度方向；所述第二掺杂区包括沿所述第一
5、体区，设于所述衬底结构内；所述体区位于所述第一掺杂区靠近衬底结构正面的一侧，且与所述第一掺杂区相连；
6、源区，设于所述体区内；
7、栅极，设于所述衬底结构上，所述栅极在所述衬底结构上的正投影覆盖所述第二掺杂区和部分所述体区；
8、其中，所述衬底结构、所述第一子区、所述第二子区和所述源区为第一导电类型，所述第一子区的掺杂浓度大于所述第二子区的掺杂浓度，所述第一掺杂区和所述体区为第二导电类型。
9、在其中一个实施例中，所述第一子区沿所述第一方向的尺寸为a，两个所述第二子区沿所述第一方向的尺寸之和为b，a和b满足如下关系式：
10、。
11、在其中一个实施例中，所述第一导电类型为n型，所述第二导电类型为p型。
12、在其中一个实施例中，所述衬底结构包括层叠设置的基底和外延层，所述超结结构和所述体区均设于所述外延层内，所述栅极设于所述外延层远离所述基底的一侧。
13、第二方面，本申请实施例提供一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件的制备方法，包括：
14、于衬底结构内形成超结结构；所述超结结构包括沿第一方向依次交替排布的第一掺杂区和第二掺杂区；所述第一方向垂直于所述衬底结构的厚度方向；所述第二掺杂区包括沿所述第一方向排列的一个第一子区和两个第二子区，所述第一子区位于两个所述第二子区之间，所述第一子区的掺杂浓度大于所述第二子区的掺杂浓度；
15、形成体区、源区和栅极；所述体区设于所述衬底结构内，所述体区位于所述第一掺杂区靠近衬底结构正面的一侧，且与所述第一掺杂区相连；所述源区设于所述体区内；所述栅极设于所述衬底结构上，所述栅极在所述衬底结构上的正投影覆盖所述第二掺杂区和部分所述体区；其中，所述衬底结构、所述第一子区、所述第二子区和所述源区为第一导电类型，所述第一掺杂区和所述体区为第二导电类型。
16、在其中一个实施例中，所述于衬底结构内形成超结结构的步骤，包括：
17、提供衬底结构；
18、于所述衬底结构上刻蚀沟槽；
19、于所述沟槽沿所述第一方向的一侧侧壁上注入第一导电类型掺杂元素，于所述沟槽沿所述第一方向的另一侧侧壁上注入第二导电类型掺杂元素；
20、于所述沟槽内填充第一导电类型的外延材料，形成中间结构件；
21、对所述中间结构件进行热处理，以形成所述超结结构。
22、在其中一个实施例中，所述提供衬底结构的步骤，包括：
23、提供第一导电类型的基底；
24、于所述基底上形成第一导电类型的外延层。
25、在其中一个实施例中，所述于衬底结构内形成超结结构的步骤，包括：
26、提供第一导电类型的基底；
27、于所述基底上形成第一导电类型的第一子外延层；
28、于所述第一子外延层上刻蚀第一子沟槽；
29、于所述第一子沟槽沿所述第一方向的一侧侧壁上注入第一导电类型掺杂元素，于所述第一子沟槽沿所述第一方向的另一侧侧壁上注入第二导电类型掺杂元素；
30、于所述第一子沟槽内填充第一导电类型的外延材料；
31、于所述第一子外延层上形成第一导电类型的第二子外延层；
32、于所述第二子外延层上刻蚀第二子沟槽；所述第二子沟槽在所述基底上的正投影与所述第一子沟槽在所述基底上的至少部分正投影交叠；
33、于所述第二子沟槽沿所述第一方向的一侧侧壁上注入第一导电类型掺杂元素，于所述第二子沟槽沿所述第一方向的另一侧侧壁上注入第二导电类型掺杂元素；
34、于所述第二子沟槽内填充第一导电类型的外延材料，形成中间结构件；
35、对所述中间结构件进行热处理，以形成所述超结结构。
36、在其中一个实施例中，所述形成体区、源区和栅极的步骤，包括：
37、于所述衬底结构上形成栅极；
38、于所述衬底结构内形成体区；
39、于所述体区内形成源区。
40、在其中一个实施例中，所述于所述衬底结构上形成栅极的步骤，包括：
41、于所述衬底结构上形成栅介质层；
42、于所述栅极介质层上形成栅导电层。
43、本申请实施例提供的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件及其制备方法，通过把超结结构的第二掺杂区设置为一个第一子区和两个第二子区，其中，第一子区位于两个第二子区之间，且第一子区的掺杂浓度大于第二子区的掺杂浓度。如此，第一子区的导电电阻小于第二子区的导电电阻，相当于在第二掺杂区的中间区域形成更高浓度的电子通道，这样，既不会对击穿电压造成太大的影响，也可以优化器件的通态电阻，从而提升了器件的性能。
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1.一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述第一子区沿所述第一方向的尺寸为A，两个所述第二子区沿所述第一方向的尺寸之和为B，A和B满足如下关系式：
3.根据权利要求1所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
4.根据权利要求1所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述衬底结构包括层叠设置的基底和外延层，所述超结结构和所述体区均设于所述外延层内，所述栅极设于所述外延层远离所述基底的一侧。
5.一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于衬底结构内形成超结结构的步骤，包括：
7.根据权利要求6所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件的制备方法，其特征在于，所述提供衬底结构的步骤，包括：
8.根据权利要求5所述的超结垂直
9.根据权利要求5所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件的制备方法，其特征在于，所述形成体区、源区和栅极的步骤，包括：
10.根据权利要求9所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于所述衬底结构上形成栅极的步骤，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述第一子区沿所述第一方向的尺寸为a，两个所述第二子区沿所述第一方向的尺寸之和为b，a和b满足如下关系式：
3.根据权利要求1所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述第一导电类型为n型，所述第二导电类型为p型。
4.根据权利要求1所述的超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述衬底结构包括层叠设置的基底和外延层，所述超结结构和所述体区均设于所述外延层内，所述栅极设于所述外延层远离所述基底的一侧。
5.一种超结垂直双扩散金属氧化物半导体器件的制备方法，其特征在于，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国政，
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：
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