沟槽超结MOSFET的终端结构及工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种沟槽超结MOSFET的终端结构，提供一半导体衬底，所述的半导体衬底上包含外延层；在所述的外延层中，包含有所述的沟槽超结MOSFET的原胞结构以及终端结构；所述终端结构位于所述的原胞结构的外围，对所述的原胞结构进行隔离保护；所述的原胞结构中包含有所述的沟槽超结MOSFET的栅极沟槽；所述的终端结构中包含有至少一个隔离沟槽；在所述的终端结构中，所述的隔离沟槽下方具有超结结构的P柱，所述的隔离沟槽具有BSG侧壁，以及均匀厚度的栅介质层，然后填充满多晶硅形成悬浮栅；所述的终端结构的区域的外延层中包含有与原胞结构区域相同的P阱。本发明专利技术所提供的超结沟槽MOSFET的终端结构，其结构根据其所对应的原胞结构区的结构进行灵活变化，能适应更小原胞尺寸以及更高功率密度的功率MOSFET原胞结构，工艺方法也完全适配其所对应的原胞结构的工艺流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件及工艺制造领域，特别是涉及一种沟槽超结mosfet的终端结构及工艺方法。

技术介绍

1、sic mosfet技术是一种基于碳化硅材料的功率半导体器件技术，具有高温、高压、高频等优异的特性，逐渐成为下一代功率电子器件的研究热点之一。

2、长期以来，碳化硅一直被认为具有独特的特性，这使得它具有比其他常用半导体材料如硅(si)、砷化镓(gaas)和磷化铟(inp)形成的半导体器件更优越的特性。碳化硅具有宽的带隙、高的熔点、低的介电常数、高的击穿场强、高的导热系数和高的饱和电子漂移速度。这些特性使碳化硅制成的器件有可能在更高的温度、更高工作频率及更高的功率级别以及其他一些由其他半导体材料制成的器件无法工作的情况下工作。碳化硅是一种颠覆性的技术，随着新能源汽车、光伏储能领域的发展，它正在取代硅基技术的地位，开始受到市场的广泛关注。不同厂商的sic mosfet的工艺及结构不断的在进步，产品性能也在不断的提高。

3、在电力电子装置运行时，sic mosfet器件的体二极管常常作为续流二极管工作在第三象限，由于sic材料本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种沟槽超结MOSFET的终端结构，其特征在于：包含：

2.如权利要求1所述的沟槽超结MOSFET的原胞结构，其特征在于：所述的外延层为单层；当需要更高耐压性能时所述的外延层为双层或双层以上。

3.如权利要求1所述的沟槽超结MOSFET的终端结构，其特征在于：所述的终端结构区域的外延层与器件的原胞区域的外延层的参数保持一致；所述的参数包含层数结构、厚度、掺杂浓度、电阻率。

4.如权利要求1所述的沟槽超结MOSFET的终端结构，其特征在于：所述的超结结构，其P柱的掺杂浓度与和所述P柱形成超结结构的外延层的掺杂浓度匹配，达到电荷平衡。

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【技术特征摘要】

1.一种沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：包含：

2.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的原胞结构，其特征在于：所述的外延层为单层；当需要更高耐压性能时所述的外延层为双层或双层以上。

3.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的终端结构区域的外延层与器件的原胞区域的外延层的参数保持一致；所述的参数包含层数结构、厚度、掺杂浓度、电阻率。

4.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的超结结构，其p柱的掺杂浓度与和所述p柱形成超结结构的外延层的掺杂浓度匹配，达到电荷平衡。

5.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的外延层中的p阱，其形成工艺采用离子注入形成，或者是外延淀积工艺形成。

6.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的终端结构中的隔离沟槽的数量不少于1根，或者是多根。

7.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的栅介质层为薄的具有均匀厚度的栅氧化层，其厚度为350～1200å。

8.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：在包括原胞结构区域和终端结构区域的外延层表面还具有源极金属层，所述的源极金属层其金属覆盖终端区域的宽度可调；所述的源极金属层的金属电极金属宽度距离最边缘有源区接触为5～50µm。

9.如权利要求1所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的终端结构区不进行jfet注入。

10.一种沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：

11.一种沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：

12.一种沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：

13.一种沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：

14.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的外延层为单层；当需要更高耐压性能时所述的外延层为双层或双层以上。

15.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的终端结构区域的外延层与器件的原胞区域的外延层的参数保持一致；所述的参数包含层数结构、厚度、掺杂浓度、电阻率。

16.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的超结结构，其p柱的掺杂浓度与和所述p柱形成超结结构的外延层的掺杂浓度匹配，达到电荷平衡。

17.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的外延层中的p阱，其形成工艺采用离子注入形成，或者是外延淀积工艺形成。

18.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：所述的终端结构中的隔离沟槽的数量不少于1根，或者是多根。

19.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：上部薄的所述栅介质层的厚度为350～1200å，下部的厚的栅介质层的厚度为1000～3000å；

20.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，其特征在于：在包括原胞结构区域和终端结构区域的外延层表面还具有源极金属层，所述的源极金属层其金属覆盖终端区域的宽度可调；所述的源极金属层的金属电极金属宽度距离最边缘有源区接触为5～50µm。

21.如权利要求13所述的沟槽超结mosfet的终端结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东升，马彪，高伟，
申请(专利权)人：上海澜芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：