集成TMBS结构的超结MOS器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113782608A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202111032029.4(22)申请日2021.09.03(71)申请人杭州芯迈半导体技术有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区西兴街道联慧街6号1-1201(72)发明人王加坤肖红秀(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人刘逸潇(51)Int.Cl.H01L29/78(2006.01)H01L29/06(2006.01)H01L21/336(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图7页(54)发明名称集成TMBS结构的超结MOS器件及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种集成TMBS结构的超结MOS器件及其制造方法，其中超结MOS器件包括超结MOS器件本体，超结MOS器件本体中部分元胞之间并联集成有TMBS结构。本发明实施例提供的集成TMBS结构的超结MOS器件制造方法，通过在超结MOS器件本体中部分元胞之间并联集成TMBS结构，来极大的改善超结MOS器件的反向恢复特性，解决由于较高的反向恢复峰值电流等导致的超结MOS器件容易损坏，进而降低使用安全性的问题，提高了超结MOS器件在使用过程中的安全性。其在不增加工艺步骤的基础上，在超结MOS器件本体中的两个或多个元胞之间集成TMBS结构，工艺简单且降低成本。CN113782608ACN113782608A权利要求书1/3页1.一种集成TMBS结构的超结MOS器件，其特征在于，包括超结MOS器件本体，所述超结MOS器件本体包括多个元胞，所述超结MOS器件本体中部分元胞之间并联集成有TMBS结构。2.根据权利要求1所述的超结MOS器件，其特征在于，超结MOS器件本体包括：第一导电类型衬底；第一导电类型外延层，位于所述第一导电类型衬底表面；多个第二导电类型柱，间隔分布于所述第一导电类型外延层内，第二导电类型不同于第一导电类型；多个超结栅极，分别分布于每个所述第一导电类型柱中，其中，每个超结栅极包括沟槽、形成于所述沟槽内表面的栅氧化层以及填充于有栅氧化层的沟槽内的栅极导电体，所述沟槽通过对所述第一导线类型外延层上表面进行刻蚀形成；第二导电类型阱，所有相邻所述超结栅极之间的第一导电类型外延层中，所述第二导电类型阱深度小于所述超结沟槽深度；第一导电类型源区和隔离区，均分布于所述第二导电类型阱上部，所述第一导电型源区与所述超结栅极接触，且所述第一导电类型源区位于所述隔离区两侧；源极，位于所述隔离区上表面以及靠近所述隔离区的部分所述第一导电类型源区上表面；绝缘氧化层，位于剩下部分所述第一导电类型源区上表面以及所述超结栅极上表面；正面金属层，位于部分所述绝缘氧化层上表面和部分所述源极上表面，用于连通所有源极；背面金属层，位于所述第一导电类型衬底远离所述第一导电类型外延层的表面。3.根据权利要求2所述的超结MOS器件结构，其特征在于，所述隔离区的掺杂离子浓度大于所述第二导电类型阱的掺杂离子浓度，所述第二导电类型阱的掺杂离子浓度大于所述第二导电类型柱的掺杂离子浓度。4.根据权利要求1所述的超结MOS器件，其特征在于，所述TMBS结构包括：第一导电类型衬底；第一导电类型外延层，位于所述第一导电类型衬底的表面；两个结构栅极，位于所述第一导电类型外延层中，其中，每个结构栅极包括沟槽、形成于所述沟槽内表面的栅氧化层以及填充于有栅氧化层的沟槽内的栅极导电体，所述沟槽通过对所述第一导线类型外延层上表面进行刻蚀形成；肖特基金属接触，位于两个所述结构栅极部分上表面和两个所述结构栅极之间的第一导电类型外延层部分上表面；绝缘氧化层，位于两个所述结构栅极剩下部分上表面和两个结构栅极之间的第一导电类型外延层剩下部分上表面；正面金属层，位于所述肖特基金属接触以及部分绝缘氧化层上表面，用于连接所有所述肖特基金属接触；背面金属层，位于所述第一导电类型衬底远离所述第一导电类型外延层的表面。5.根据权利要求1所述的超结MOS器件结构，其特征在于，两个所述结构栅极间距范围为0.5—10um，所述结构栅极的深度范围为1～5um。6.根据权利要求2所述的超结MOS器件结构，其特征在于：所述第一导电类型为N型且所2CN113782608A权利要求书2/3页述第二导电类型为P型，或所述第一导电类型为P型且所述第二导电类型为N型。7.根据权利要求4所述的超结MOS器件结构，其特征在于：所述第一导电类型为N型且所述第二导电类型为P型，或所述第一导电类型为P型且所述第二导电类型为N型。8.根据权利要求2所述的超结MOS器件结构，其特征在于：所述第一导电类型外延层厚度为10um—100um，其电阻范围为0.1ohmcm到10ohmcm。9.根据权利要求4所述的超结M