超结器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种超结器件及其制造方法，通过使过渡区和核心区交界处的至少顶部部分厚度的第二导电类型柱的线宽相对减小，来降低过渡区内的峰值电场强度，提高过渡区耐压，防止在过渡区首先发生雪崩击穿，并从过渡区开始向着核心区的方向逐步提高核心区中部分数量的第二导电类型柱表层部位的离子掺杂剂量，由此使得核心区表面的第二导电类型杂质相对变多，并使得竖直方向的电场在还未到达第二导电类型阱就已经发生截止，即有效外延厚度减小，耐压降低，并保证雪崩击穿首先发生在核心区，提高EAS能力。

【技术实现步骤摘要】
超结器件及其制造方法
本专利技术涉及半导体器件
，特别涉及一种超结器件及其制造方法。
技术介绍
为了更有效的提高击穿电压，现有技术中在垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOS，VerticalDouble-diffusedMOSFET)器件的结构基础上，提出了一种称为CoolMOS的超结器件，其核心区以及位于核心区外围的终端区中均形成有超结结构（SuperJunction），所述超结结构主要由交替排列的P型柱(P-pillar)和N型柱(N-pillar)构成的耐压层以及形成在该耐压层上面和下面的N+区域和P+区域组成。其中，EAS（Energyduringaavalancheforsingle,单次脉冲雪崩击穿能量)是评估CoolMOS的重要性能指标，该参数在那些漏源（DS）之间出现高过冲电压的情况下尤其关键，其反应的是器件工作状态在关断时，器件所能承受的最大能量消耗。一般情况下，通过外接缓冲电路可防止雪崩发生，或者通过集成一个较大的电阻（Rg）来防止高的脉冲电流（dv/dt），但是这些方法会导致成本的上升或者增加应用时的损耗。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超结器件，包括第一导电类型外延层，所述第一导电类型外延层具有核心区、位于所述核心区外围的终端区以及位于所述核心区和所述终端区之间的过渡区，从所述核心区至所述过渡区的所述第一导电类型外延层中设有若干呈交替排列的第一导电类型柱和第二导电类型柱，其特征在于，在从所述过渡区指向所述核心区方向上，所述核心区中紧挨所述过渡区的部分数量的所述第二导电类型柱的表层部位的离子掺杂剂量逐渐增大；所述过渡区与所述核心区交界处的第二导电类型柱的至少部分厚度的线宽，小于所述核心区中的第二导电类型柱的线宽。/n

【技术特征摘要】
1.一种超结器件，包括第一导电类型外延层，所述第一导电类型外延层具有核心区、位于所述核心区外围的终端区以及位于所述核心区和所述终端区之间的过渡区，从所述核心区至所述过渡区的所述第一导电类型外延层中设有若干呈交替排列的第一导电类型柱和第二导电类型柱，其特征在于，在从所述过渡区指向所述核心区方向上，所述核心区中紧挨所述过渡区的部分数量的所述第二导电类型柱的表层部位的离子掺杂剂量逐渐增大；所述过渡区与所述核心区交界处的第二导电类型柱的至少部分厚度的线宽，小于所述核心区中的第二导电类型柱的线宽。


2.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于，所述第一导电类型外延层为多层外延层堆叠的结构，所述过渡区与所述核心区交界处的第二导电类型柱对应所述第一导电类型外延层的顶部两层的部分的线宽，小于所述核心区中的第二导电类型柱的线宽。


3.如权利要求2所述的超结器件，其特征在于，所述过渡区与所述核心区交界处的第二导电类型柱对应所述第一导电类型外延层的顶部两层的部分的线宽，相对所述核心区中的第二导电类型柱的线宽减小7%~14%；或者，所述过渡区与所述核心区交界处的第二导电类型柱整体上的线宽相对所述核心区中的第二导电类型柱的线宽减小3%~5%。


4.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于，在从所述过渡区指向所述核心区方向上，在所述核心区中各个所述第二导电类型柱按照从1到n的编号排列，且编号1至编号i第二导电类型柱的表层部位的离子掺杂剂量逐渐增大，编号i至编号n第二导电类型柱的表层部位的离子掺杂剂量相同，n为大于1的自然数，1<i<n。


5.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于，还包括：
第二导电类型阱，设置于所述核心区和所述过渡区中的各个第二导电类型柱的顶部上；
栅极，设置于所述核心区的第一导电类型外延层上；
源区，设置于所述栅极两侧的所述第二导电类型阱中；
漏区，位于所述第一导电类型外延层的底部。


6.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于，还包括：
设置在所述终端区的所述第一导电类型外延层中的若干呈交替排列的第一导电类型柱和第二导电类型柱；
设置在所述终端区紧挨所述过渡区的至少一个第二导电类型柱顶端上的主结。


7.一种如权利要求1至6中任一项所述的超结器件的制造方法，其特征在于，包括：
提供一具有核心区、过渡区、终端区的衬底；
在所述衬底上形成第一导电类型外延层，并至少在所述核心区和所述过渡区的第一导电类型外延层中形成若干呈交替排列的第一导电类型柱和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴银，任文珍，
申请(专利权)人：中芯集成电路制造绍兴有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33