The invention discloses a super junction device, including: epitaxial layer, the epitaxial layer has a super junction structure, super structure is provided with a plurality of first doped column arranged alternately and a plurality of second doped columns, the first column and the second type doped doping doping column is not the same; including a plurality of surface structure: first the doped well region and set in the first doped well region of the second doped well region, doping type first doped well region and a second doped well region is not the same; the isolation zone, set between the first doped column super junction structure and the first doped well region, the first doping type doped with the first dopant trap column the same type of isolation doped region and a second doped column of the same device provided by the invention is used to solve the super node VDMOS in the prior art, the device has the reverse recovery time consuming technique Question. The technical effect of greatly reducing the reverse recovery charge Qrr of the super junction device and improving the reverse recovery characteristics of the device is realized.
【技术实现步骤摘要】
一种超结器件
本专利技术涉及半导体领域,尤其涉及一种超结器件。
技术介绍
在功率半导体领域内,以垂直双扩散工艺形成的纵向金属氧化物半导体场效应晶体管(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor,MOSFET)称为VDMOSFET,简称VDMOS。如图1所示,VDMOS的耐压层由轻掺杂的外延漂移区组成,电场近似为梯形分布,电场所包围的面积为击穿电压(BV)。提高BV需要增加漂移区厚度以及减小的漂移区掺杂浓度,会导致导通电阻Ron变大,大大增加了功耗。BV与Ron存在制约关系,被称为硅极限。至从1980年VDMOS被专利技术以来,很多人都研究如何突破硅极限,一种是提出用宽禁带半导体来代替硅材料,另一种是对硅基VDMOS结构进行改进优化,其中最为成功的就是超结VDMOS,如图2所示,超结VDMOS耐压层由N柱P柱交替构成,基于电荷补偿原理,电场近似为矩形分布,使BV只依赖于漂移区厚度,而与其掺杂浓度无关。超结耐压层的掺杂浓度可比VDMOS高一个数量级,同等BV的Ron可比传统VDMOS小5-10倍,被誉为功率半导体器件发展史上里程碑式的结构。但是,超结结构的引入大大增加了器件内部的PN结面积,使得器件的反向恢复特性变差,下面详细叙述超结器件反向恢复特性较差的原因。功率VDMOS器件本身存在一个寄生的体二极管,当在外围电路应用出现反向偏压的情况,即源极(S端)接高电位,漏极(D端)接低电位,栅极(G端)接零电位时,这个寄生的二极管就会开始工作,通常把这种工作模式称为VDMOS的反向导通状态,其工作机理如图3所示,P-b ...
【技术保护点】
一种超结器件,其特征在于,所述器件包括:外延层,所述外延层中有超结结构,所述超结结构为交替设置的多根第一掺杂立柱和多根第二掺杂立柱,其中,所述第一掺杂立柱与所述第二掺杂立柱的掺杂类型不相同;多个表面结构,所述表面结构包括:第一掺杂阱区和设置在所述第一掺杂阱区内的第二掺杂阱区,所述第一掺杂阱区与所述第二掺杂阱区的掺杂类型不相同;隔离区,设置在所述超结结构的第一掺杂立柱与所述第一掺杂阱区之间,其中,所述第一掺杂立柱与所述第一掺杂阱区的掺杂类型相同,所述隔离区与所述第二掺杂立柱的掺杂类型相同。
【技术特征摘要】
1.一种超结器件,其特征在于,所述器件包括:外延层,所述外延层中有超结结构,所述超结结构为交替设置的多根第一掺杂立柱和多根第二掺杂立柱,其中,所述第一掺杂立柱与所述第二掺杂立柱的掺杂类型不相同;多个表面结构,所述表面结构包括:第一掺杂阱区和设置在所述第一掺杂阱区内的第二掺杂阱区,所述第一掺杂阱区与所述第二掺杂阱区的掺杂类型不相同;隔离区,设置在所述超结结构的第一掺杂立柱与所述第一掺杂阱区之间,其中,所述第一掺杂立柱与所述第一掺杂阱区的掺杂类型相同,所述隔离区与所述第二掺杂立柱的掺杂类型相同。2.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述超结器件为VDMOS器件。3.如权利要求2所述的器件,其特征在于,所述VDMOS器件...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨尊松,王立新,肖超,宋李梅,孙博韬,陆江,罗小梦,罗家俊,
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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