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[發(fā)明專利]超級(jí)結(jié)器件及制造方法有效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201310380359.1 申請(qǐng)日: 2013-08-28
公開(公告)號(hào): CN104425600B 公開(公告)日: 2017-06-06
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 肖勝安 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
主分類號(hào): H01L29/78 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31211 代理人: 丁紀(jì)鐵
地址: 201203 上海市浦東*** 國(guó)省代碼: 上海;31
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 超級(jí) 器件 制造 方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種超級(jí)結(jié)器件,超級(jí)結(jié)器件的中間區(qū)域?yàn)殡娏髁鲃?dòng)區(qū),終端保護(hù)結(jié)構(gòu)環(huán)繞于所述電流流動(dòng)區(qū)的外周;其特征在于:

電流流動(dòng)區(qū)包括多個(gè)交替排列的N型薄層和P型薄層,在所述N型薄層和所述P型薄層的頂部形成有P阱;

所述N型薄層包括第一種N型薄層和第二種N型薄層;

所述第一種N型薄層包括第一高電阻率部分和第一低電阻率部分,所述第一高電阻率部分為所述第一種N型薄層的中間部分,所述第一低電阻率部分位于所述第一高電阻率部分的兩側(cè)且和鄰近的所述P型薄層相接觸;

所述第一種N型薄層和其鄰近的所述P型薄層的電荷平衡,且所述第一種N型薄層的N型載流子數(shù)和所述P型薄層的P型載流子數(shù)的差值要小于等于所述第一種N型薄層的N型載流子數(shù)的10%、以及小于等于所述P型薄層的P型載流子數(shù)的10%;所述N型薄層和所述P型薄層之間連接反偏電壓時(shí),第一種N型薄層和其鄰近的所述P型薄層之間能互相完全橫向耗盡或非完全橫向耗盡,非完全橫向耗盡時(shí)所述第一種N型薄層或所述P型薄層的未被橫向耗盡的載流子數(shù)不超過所述第一種N型薄層劑量的10%、以及不超過所述P型薄層劑量的10%;

所述第二種N型薄層包括第二高電阻率部分和第二低電阻率部分,所述第二高電阻率部分為所述第二種N型薄層的中間部分,所述第二低電阻率部分位于所述第二高電阻率部分的兩側(cè)且和鄰近的所述P型薄層相接觸;所述第二高電阻率部分和所述第二低電阻率部分的電阻率之比大于5:1;所述第一高電阻率部分和所述第二高電阻率部分的電阻率相同,所述第一低電阻率部分和所述第二低電阻率部分的電阻率相同,所述第二高電阻率部分的寬度大于所述第一高電阻率部分的寬度;

所述第二種N型薄層和其鄰近的所述P型薄層的電荷不平衡,所述N型薄層和所述P型薄層之間連接反偏電壓的條件下、所述第二低電阻率部分能被鄰近的所述P型薄層完全橫向耗盡,所述第二高電阻率部分不能被所述P型薄層完全橫向耗盡,所述第二高電阻率部分的未被所述P型薄層橫向耗盡的部分和所述P阱之間形成縱向耗盡;在反偏電壓增加時(shí),所述P阱對(duì)所述第二高電阻率部分的縱向耗盡的深度增加。

2.如權(quán)利要求1所述的超級(jí)結(jié)器件,其特征在于:所述超級(jí)結(jié)器件為超級(jí)結(jié)MOSFET器件,在各所述N型薄層的頂部形成有穿過所述P阱的柵溝槽,在所述柵溝槽的底部表面和側(cè)面形成有柵介質(zhì)層、在柵介質(zhì)層表面形成有填充所述柵溝槽的多晶硅柵,被所述多晶硅柵所覆蓋的所述P阱側(cè)面用于形成縱向溝道,所述縱向溝道的正下方的所述N型薄層為溝道電流分散區(qū);所述第一種N型薄層的所述溝道電流分散區(qū)位于所述第一低電阻率部分;

所述第二種N型薄層的所述溝道電流分散區(qū)都位于所述第二低電阻率部分;或者所述第二種N型薄層的所述溝道電流分散區(qū)都位于所述第二高電阻率部分;或者所述第二種N型薄層的所述溝道電流分散區(qū)部分位于所述第二高電阻率部分、部分位于所述第二低電阻率部分。

3.如權(quán)利要求2所述的超級(jí)結(jié)器件,其特征在于:在所述第一種N型薄層頂部的所述柵溝槽的兩側(cè)的所述P阱頂部都形成有由N+區(qū)組成的源區(qū);

在所述第二種N型薄層頂部的所述柵溝槽的兩側(cè)的所述P阱頂部都形成有由N+區(qū)組成的源區(qū);或者,在所述第二種N型薄層頂部的所述柵溝槽的一側(cè)的所述P阱頂部形成有由N+區(qū)組成的源區(qū)、所述柵溝槽的另一側(cè)的所述P阱頂部未形成有由N+區(qū)組成的源區(qū);或者,在所述第二種N型薄層頂部的所述柵溝槽的兩側(cè)的所述P阱頂部都未形成有由N+區(qū)組成的源區(qū)。

4.如權(quán)利要求1所述的超級(jí)結(jié)器件,其特征在于:在俯視面上,所述第二種N型薄層的形狀和所述第一種N型薄層的形狀相同或者不同。

5.如權(quán)利要求1所述的超級(jí)結(jié)器件,其特征在于:在俯視面上,所述第二種N型薄層在所述電流流動(dòng)區(qū)中呈均勻分布或不均勻分布。

6.如權(quán)利要求1所述的超級(jí)結(jié)器件,其特征在于:所述第二種N型薄層的分布區(qū)域不和所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)鄰接。

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