一种可多次外延的超结功率MOSFET结构及使用方法与流程

技术特征：
1.一种可多次外延的超结功率mosfet结构，包括n型衬底(1)和外壳(19)，其特征在于：所述n型衬底(1)置于外壳(19)的内部，所述n型衬底(1)的顶端固定连接有第一外延层(2)，所述第一外延层(2)的顶端固定连接有第二外延层(3)，所述第一外延层(2)的顶端开凿有两个沟槽(4)，所述第二外延层(3)的中部开凿有两个通槽(5)，两个所述沟槽(4)分别与两个通槽(5)的内部均填充有p柱(6)，所述第二外延层(3)的顶端开凿有两个体区槽(7)，两个体区槽(7)的内部均固定嵌接有p型体区(8)，两个所述p型体区(8)的顶端均固定嵌接有两个n型体区(9)，其中两个所述n型体区(9)的顶端固定连接有s源极(13)，其中另外两个所述n型体区(9)的顶端固定连接有d漏极(15)，所述第二外延层(3)顶端的中部固定连接有栅氧化层(17)，所述栅氧化层(17)的顶端固定设有多晶硅栅极(18)，所述多晶硅栅极(18)的顶端固定设有g栅极(14)；所述外壳(19)顶端的中部和底端的中部均设有降温机构，所述外壳(19)的一端固定贯穿有三个电极柱(26)，三个所述电极柱(26)的外部设有密封机构，三个所述电极柱(26)的一端部均设有保护牵引机构。2.根据权利要求1所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构，其特征在于，所述s源极(13)、d漏极(15)和g栅极(14)分别与三个电极柱(26)电性连接，所述第二外延层(3)的顶端固定设有绝缘层(11)，四个所述n型体区(9)分别与两个p型体区(8)之间均固定嵌设有保护层(10)，所述绝缘层(11)为二氧化硅(sio2)绝缘层。3.根据权利要求1所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构，其特征在于，所述降温机构包括矩形盒(20)、多个弹性盒(22)和多个导热板(23)，所述矩形盒(20)与外壳(19)顶端的中部或底端的中部固定嵌接，多个所述弹性盒(22)均固定嵌接于矩形盒(20)的顶端，多个所述导热板(23)分别固定设于多个弹性盒(22)的底端内壁，多个所述导热板(23)的底端均固定穿插有多个散热柱(36)，多个所述散热柱(36)的中部均固定贯穿多个弹性盒(22)的底端。4.根据权利要求3所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构，其特征在于，所述矩形盒(20)的内部填充有散热油(37)，多个所述散热柱(36)的底部均置于散热油(37)中，所述矩形盒(20)的内部设有多个膨胀球(35)，多个所述膨胀球(35)的顶端均固定穿插连接有导热针(34)，所述矩形盒(20)的顶端固定设有多个导热支块(21)，多个所述导热针(34)的顶部均固定贯穿矩形盒(20)的顶端分别与多个导热支块(21)的底端固定穿插连接。5.根据权利要求1所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构，其特征在于，所述密封机构包括条形板(24)、多个导热杆(27)、三个密封蜡块(38)，所述条形板(24)与外壳(19)的一端固定嵌接，所述条形板(24)的中部对称开凿有三个矩形槽，三个所述电极柱(26)的另一端部均分别贯穿三个矩形槽的内部，三个所述矩形槽的内部均固定设有一对u形网板(25)。6.根据权利要求5所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构，其特征在于，三个所述矩形槽的顶端内壁分别与三个密封蜡块(38)固定嵌接，多个所述导热杆(27)的一端均依次固定贯穿条形板(24)正面的顶部和三个密封蜡块(38)的一侧壁，多个所述导热杆(27)的另一端均固定连接有l形导热片(28)。7.根据权利要求1所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构，其特征在于，所述保护牵引机构包括三个j形保护套(29)、三对弹性拉杆(31)和三个连接块(32)，三个所述j形
保护套(29)分别活动套设于三个电极柱(26)的一端部，三个所述连接块(32)的底端分别与三个j形保护套(29)顶端的一侧固定连接，三个所述连接块(32)顶端的中心处均固定嵌设有焊接点(33)。8.根据权利要求7所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构，其特征在于，三对所述弹性拉杆(31)分别置于三个j形保护套(29)的两侧，三个所述j形保护套(29)的两侧壁均固定连接有侧柱(30)，六个所述侧柱(30)的一端部分别与六个弹性拉杆(31)的一端固定连接，六个所述弹性拉杆(31)的另一端均与外壳(19)的一端固定连接。9.一种可多次外延的超结功率mosfet结构使用方法，其特征在于：所述超结功率mosfet结构为权利要求1
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8任意一项所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构：所述n型衬底(1)上形成第一外延层(2)，在所述第一外延层(2)的顶端进行刻蚀形成两个沟槽，并在沟槽内形成p柱(6)，所述第一外延层(2)上同步骤形成第二外延层(3)，所述通槽(5)中再次形成p柱(6)，所述第二外延层(3)的顶端刻蚀体区槽(7)，在两个所述体区槽(7)形成p型体区(8)，在两个所述p型体区(8)的顶端刻蚀成槽后形成保护层(8)，所述保护层(8)内部进行as注入和扩散，所述第二外延层(3)表面的中部形成栅氧化层(17)，所述栅氧化层(17)的表面形成多晶硅栅极(18)，所述多晶硅栅极(18)的顶端设置金属板(12)，所述金属板(12)的表面形成g栅极(14)，其中两个所述n型体区(9)的表面形成s源极(13)，另外两个所述n型体区(9)的表面形成d漏极(15)，所述n型衬底(1)的底面通过接线(16)与d漏极(15)电性连接。10.根据权利要求9所述的一种可多次外延的超结功率mosfet结构使用方法，其使用方法为：三个所述j形保护套(19)套设在三个电极柱(26)的一端部保护，三个所述j形保护套(19)可拆卸拉伸，三个所述连接块(32)可与其他器件粘接或借助三个焊接点(33)实现焊接固定，这样三个所述i形保护套(19)的弹力可产生向内的收紧力保护，当所述外壳(19)内部的期间结构放热时，多个所述导热支块(21)将热量传递给导热针(34)，多个所述导热针(34)再次传递给多个膨胀球(35)，从而多个膨胀球(35)增加散热油(37)的液压，多个所述导热板(23)被液压顶起上升充分贴合导热，所述外壳(19)的内部产生大量热量时，多个所述l形导热片28将热量吸收，并借助多个导热杆(27)传递给密封蜡块(38)，所述密封蜡块(38)熔化流动填入到每对u形网板(25)之间，实现对所述外壳(19)的密封，截断热量和火源的继续蔓延，实现隔绝保护。

技术总结
本发明公开了一种可多次外延的超结功率MOSFET结构及使用方法，涉及半导体场效应晶体管技术领域，包括N型衬底和外壳，衬底置于外壳的内部，N型衬底的顶端固定连接有第一外延层，第一外延层的顶端固定连接有第二外延层，第一外延层的顶端开凿有两个沟槽，第二外延层的中部开凿有两个通槽；本发明通过设置N型衬底，其表面借助外延工艺形成第一外延层，在第一外延层的顶端进行刻蚀，形成两个沟槽，第二外延层表面的中部形成栅氧化层，在栅氧化层的表面形成多晶硅栅极，这样双层外延甚至可多层外延的设计，可大大提高MOSFET的击穿电压和性能，双层或多层之间有理想的电阻率匹配，能提高叠加的多个外延层的界面特性。的多个外延层的界面特性。的多个外延层的界面特性。


技术研发人员：陈利 陈彬
受保护的技术使用者：厦门芯一代集成电路有限公司
技术研发日：2021.08.19
技术公布日：2021/11/23