【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种具有交错式p柱结构的超结mosfet器件及制备方法。
技术介绍
1、在相关技术中，超结mosfet器件在新能源汽车、直流充电桩等领域得到广泛应用。当超结mosfet体二极管在电路中被用作续流二极管时，其状态会从正向导通转变为反向截止，在体二极管正向导通时，空穴载流子注入效率增强，n型漂移区存储的空穴载流子远高于传统的mosfet，少数载流子存储效应更加明显。同时，在超结mosfet体二极管反向恢复电荷和反向恢复峰值电流会随之增加，而峰值电流的增加容易造成器件热烧毁。此外，在漂移区非平衡载流子的扫出阶段，存储的非平衡载流子的扫出速度越快，越容易引起高的反向电流恢复速率，使得体二极管软度因子变小，反向恢复趋近于硬性恢复。由于电力系统杂散电感的存在，硬恢复容易引起体二极管电压过冲或电路振荡，并可能诱发超结mosfet寄生三极管的开启，最终导致器件失效。为了改善超结mosfet的反向恢复性能，提高电路的工作效率并降低器件时效的风险，通常采用载流子寿命控制技术。
2、载流子寿命控制技术主要有两种方法，一种方法是在漂移区中扩散深能级重金属，另一种方法是采用电子辐照技术。然而，在漂移区中扩散深能级重金属方法的制作工艺难度和成本较高，而且还会增加器件的漏电流，而电子辐照技术会引起器件阈值电压降低等问题，降低器件的鲁棒性和实用性。
技术实现思路
1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种具有交错式p柱结构的超结mosfet器
2、第一方面，本申请实施例提供了一种具有交错式p柱结构的超结mosfet器件，包括：
3、源极、栅极和漏极；
4、绝缘介质层，位于所述源极与所述栅极之间，所述绝缘介质层内部设置有所述栅极；
5、漂移区，位于所述源极和所述漏极之间，所述漂移区内部设置有交错式p柱和连接层，所述交错式p柱通过所述连接层与所述源极接触。
6、根据本申请的一些实施例，所述交错式p柱包括交错p型区，所述交错p型区包括多个依次层叠的p型层，相邻的两个所述p型层之间存在部分重叠。
7、根据本申请的一些实施例，所述交错p型区所占的空间小于或等于所述交错式p柱所占的空间的一半。
8、根据本申请的一些实施例，所述交错p型区通过所述连接层与所述源极接触。
9、根据本申请的一些实施例，所述连接层包括：
10、p base区，与所述交错式p柱相接触，所述p base区内部设置有n plus区和p plus区，所述p base区通过所述n plus区以及所述p plus区与所述源极相接触。
11、根据本申请的一些实施例，所述超结mosfet器件还包括：
12、n plus衬底，位于所述漂移区与所述漏极之间。
13、第二方面，本申请实施例提供了一种具有交错式p柱结构的超结mosfet器件的制备方法，所述制备方法包括：
14、以半导体材料制备n plus衬底；
15、制备与所述n plus衬底接触的漂移区，其中，所述漂移区内部设置有交错式p柱；
16、采用热氧化工艺，在所述漂移区的一侧形成绝缘介质层；
17、采用沉积工艺，在所述绝缘介质层上形成栅极；
18、采用沉积工艺，在所述栅极上沉积绝缘介质层，并制备漏极与源极。
19、根据本申请的一些实施例，所述制备与所述n plus衬底接触的漂移区，包括：
20、采用多次外延与多次离子注入工艺，制备具有交错式p型注入区的漂移区；
21、采用热扩散工艺，使所述交错式p型注入区形成所述交错式p柱。
22、根据本申请的一些实施例，所述制备与所述n plus衬底接触的漂移区，包括：
23、采用沉积工艺，制备初始漂移层；
24、刻蚀所述初始漂移层，并回填p型半导体；
25、采用多次外延和多次回填工艺，制备具有所述交错式p柱的漂移区。
26、根据本申请的一些实施例，所述制备方法还包括：
27、采用离子注入工艺，在所述漂移区内部形成连接层；
28、其中，所述连接层包括p base区、n plus区以及p plus区。
29、根据本申请实施例的技术方案，至少具有如下有益效果：本申请实施例的超结mosfet器件包括：源极、栅极和漏极；绝缘介质层，位于源极与栅极之间，绝缘介质层内部设置有栅极；漂移区，位于源极和漏极之间，漂移区内部设置有交错式p柱和连接层，交错式p柱通过连接层与源极接触。由于本申请实施例的超结mosfet器件的漂移区内部设置有交错式p柱，因此，本申请实施例的超结mosfet器件有利于抑制反向恢复电荷对漂移区的注入和减缓载流子的扫除速度，从而使得超结mosfet器件的反向恢复特性得到改善。
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1.一种具有交错式P柱结构的超结MOSFET器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超结MOSFET器件，其特征在于，所述交错式P柱包括交错P型区，所述交错P型区包括多个依次层叠的P型层，相邻的两个所述P型层之间存在部分重叠。
3.根据权利要求2所述的超结MOSFET器件，其特征在于，所述交错P型区所占的空间小于或等于所述交错式P柱所占的空间的一半。
4.根据权利要求2所述的超结MOSFET器件，其特征在于，所述交错P型区通过所述连接层与所述源极接触。
5.根据权利要求1所述的超结MOSFET器件，其特征在于，所述连接层包括：
6.根据权利要求1所述的超结MOSFET器件，其特征在于，还包括：
7.一种具有交错式P柱结构的超结MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备与所述N plus衬底接触的漂移区，包括：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备与所述N plus衬底接触的漂移区，包括：
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有交错式p柱结构的超结mosfet器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超结mosfet器件，其特征在于，所述交错式p柱包括交错p型区，所述交错p型区包括多个依次层叠的p型层，相邻的两个所述p型层之间存在部分重叠。
3.根据权利要求2所述的超结mosfet器件，其特征在于，所述交错p型区所占的空间小于或等于所述交错式p柱所占的空间的一半。
4.根据权利要求2所述的超结mosfet器件，其特征在于，所述交错p型区通过所述连接层与所述源极接触。
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：檀春健，王少刚，叶怀宇，付嵩琦，鲁纲，
申请(专利权)人：深圳市国微三代半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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