The invention provides a depletion type superjunction MOSFET device and its manufacturing method, including at least one cell structure, each cell structure including a substrate, a second doped type well region, two first doped type heavy doped regions, a second doped type heavy doped region, and a first doped type light doped depleted type channel region alternately arranged; The semiconductor device of the invention introduces the first doping type and the second doping type in the drift region, and uses the principle that the second doping type and the first doping type correspond to each other and exhaust each other one by one, so that the doping concentration of the first doping type can be increased and then the device can be reduced. The on-resistance in the drift region of the device increases the current capacity of the device by increasing the number of carriers in the first doped type bar. The semiconductor device of the invention is a junction type voltage withstanding device. Compared with the resistance type voltage withstanding device, the semiconductor device of the invention has greater voltage withstanding ability and can save chip area.
【技术实现步骤摘要】
一种耗尽型超结MOSFET器件及其制造方法
本专利技术属于半导体
，具体涉及一种耗尽型超结MOSFET器件及其制造方法。
技术介绍
MOSFET是半导体器件中的核心器件，而垂直双扩散金属-氧化物半导体晶体管(verticaldouble-diffusionMOS，VDMOS)，因其兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点，在半导体器件应用领域中占据了主导地位。随着芯片封装技术逐渐成熟，高可靠性、低成本的分立耗尽型VDMOS器件，符合当今功率器件制造的主流趋势。在功率半导体器件中，无论是增强型VDMOS还是耗尽型VDMOS，在大部分应用中都会对器件耐压及电流能力有一定的要求。传统的耗尽型VDMOS是采用单一掺杂类型的漂移区来承受耐压、在这种单一掺杂类型漂移区形成的阻型耐压模式中，耐压能力与电流能力主要取决于漂移区的掺杂浓度与长度。固定漂移区掺杂浓度时，漂移区长度越长、器件耐压能力越大、器件面积随之增大，不适用与集成；若固定漂移区长度，掺杂浓度越低器件耐压能力越大、但器件导通电阻变大、电流能力变低，掺杂浓度越高、导通电阻变小、电流能力变大、但耐压随之降低。传统VDM...
【技术保护点】
1.一种耗尽型超结MOSFET器件，其特征在于：包括至少一个元胞结构，每个元胞结构包括衬底(1)、厚硅层漂移区上表面的第二掺杂类型阱区(3)、第二掺杂类型阱区(3)的上表面设有两个第一掺杂类型重掺杂区(6)，两个第一掺杂类型重掺杂区(6)之间为紧邻的第二掺杂类型重掺杂区(8)；第二掺杂类型阱区(3)中的第一掺杂类型重掺杂区(6)远离第二掺杂类型重掺杂区(8)的一侧，和相邻的另一个第二掺杂类型阱区(3)中的第一掺杂类型重掺杂区(6)远离第二掺杂类型重掺杂区(8)的一侧之间设有第一掺杂类型轻掺杂耗尽型沟道区(7)；第二掺杂类型阱区(3)与衬底(1)之间设有交替排列的第二掺杂类型...
【技术特征摘要】
1.一种耗尽型超结MOSFET器件，其特征在于：包括至少一个元胞结构，每个元胞结构包括衬底(1)、厚硅层漂移区上表面的第二掺杂类型阱区(3)、第二掺杂类型阱区(3)的上表面设有两个第一掺杂类型重掺杂区(6)，两个第一掺杂类型重掺杂区(6)之间为紧邻的第二掺杂类型重掺杂区(8)；第二掺杂类型阱区(3)中的第一掺杂类型重掺杂区(6)远离第二掺杂类型重掺杂区(8)的一侧，和相邻的另一个第二掺杂类型阱区(3)中的第一掺杂类型重掺杂区(6)远离第二掺杂类型重掺杂区(8)的一侧之间设有第一掺杂类型轻掺杂耗尽型沟道区(7)；第二掺杂类型阱区(3)与衬底(1)之间设有交替排列的第二掺杂类型条(12)和第一掺杂类型条(2)；栅介质(4)覆盖第一掺杂类型轻掺杂耗尽型沟道区(7)的上表面，并覆盖第一掺杂类型轻掺杂耗尽型沟道区(7)两侧的两个第一掺杂类型重掺杂区(6)的部分上表面，多晶硅层(5)覆盖了栅介质(4)的上表面；介质层(9)覆盖了多晶硅层(5)，并覆盖了多晶硅层(5)两侧的两个第一掺杂类型重掺杂区(6)，源极金属(10)覆盖了整个器件上表面，漏极金属(11)覆盖整个衬底下表面；第一掺杂类型重掺杂区(6)的掺杂浓度高于第一掺杂类型轻掺杂耗尽型沟道区(7)的掺杂浓度，且第二掺杂类型重掺杂区(8)的掺杂浓度及结深大于第一掺杂类型重掺杂区(6)的掺杂浓度及结深。2.根据权利要求1所述的一种耗尽型超结MOSFET器件，其特征在于：还包括衬底和两种掺杂类型条之间的第一掺杂类型Buffer区(01)。3.根据权利要求1所述的一种耗尽型超结MOSFET器件，其特征在于：所述第二掺杂类型阱区(3)直接在交替的两种掺杂类型条形成的厚硅层上表面上形成，制备方法省去了第二掺杂类型阱区外延这一步骤。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种耗尽型超结MOSFET器件，其特征在于：第一掺杂类型为N型，第二掺杂类型为P型；或者第一掺杂类型为P型，第二掺杂类型为N型。5.根据权利要求1所述的一种耗尽型超结MOSFET器件，其特征在于：所述第二掺杂类型条(12)的宽度大于第一掺杂类型条(2)的宽度。6.根据权利要求1所述的一种耗尽型超结MOSFET器件，其特征在于：所述半导体器件所用半导体材料为硅或者碳化硅。7.权利要求1或4或5或6任意一项所述的一种耗尽型超结MOSFET器件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：提供衬底；步骤2：在所述衬底的上表面形成外延层；步骤3：在所述外延层的一面进行离子注入或者刻槽填充或者两者相结合形成图形化的第一掺杂类型条与第二掺杂类型条；步骤4：重复进行步骤2与步骤3，直到达到耐压要求的漂移区厚度；步骤5：进行退火，退火时间与温度根据步骤2与步骤3离子注入深度及外延厚度决定，要求在漂移区形成连续的第一掺杂类型条与第二掺杂类型条；步骤6：生成第一掺杂类型外延层；步骤7：进行第二掺杂类型阱区(3)注入前预氧，光刻...
【专利技术属性】
技术研发人员：章文通，蒲松，叶力，赖春兰，乔明，李肇基，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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