超结功率器件及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种超结功率器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：形成第一导电类型外延层，所述第一导电类型外延层包括元胞区和终端区，所述终端区环绕在所述元胞区周侧；于所述第一导电类型外延层内形成元胞区沟槽栅极结构,所述元胞区沟槽栅极结构包括栅氧化层及栅极导电层；通过阱掩膜版，于所述第一导电类型外延层内，形成第二导电类型阱，所述第二导电类型阱包括元胞区第二导电类型阱及终端区第二导电类型阱；通过源掩膜版，于所述元胞区第二导电类型阱内，形成元胞区第一导电类型源；通过接触掩膜版，形成接触结构，所述接触结构包括元胞区接触结构及终端区接触结构，所述元胞区接触结构贯穿所述元胞区第一导电类型源，且与所述元胞区第二导电类型阱相接触，所述终端区接触结构与所述终端区第二导电类型阱相接触；形成第二导电类型浮岛，所述第二导电类型浮岛位于所述第一导电类型外延层内，且所述第二导电类型浮岛的上表面及下表面均与所述第一导电类型外延层相接触，其中，所述第二导电类型浮岛包括元胞区第二导电类型浮岛及终端区第二导电类型浮岛；形成第二导电类型柱，所述第二导电类型柱位于所述第一导电类型外延层内，并位于所述第二导电类型浮岛的正上方，且与所述第二导电类型阱相接触，其中，所述第二导电类型柱包括元胞区第二导电类型柱及终端区第二导电类型柱。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在形成所述第一导电类型外延层之后，在所述第一导电类型外延层的表面上形成超结掩膜版，并通过所述超结掩膜版，在所述第一导电类型外延层内注入第二导电类型杂质，以依次形成所述第二导电类型浮岛及第二导电类型柱。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在形成所述第二导电类型阱之前或之后，通过所述阱掩膜版，在所述第一导电类型外延层内注入第二导电类型杂质，以依次形成所述第二导电类型浮岛及第二导电类型柱。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在形成所述接触结构之前或之后，通过所述接触掩膜版，在所述第一导电类型外延层内注入第二导电类型杂质，以依次形成所述第二导电类型浮岛及第二导电类型柱。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：形成的所述第二导电类型浮岛与形成的所述第二导电类型柱之间的所述第一导电类型外延层的厚度范围大于0.1μm。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一导电类型为n型，所述第二导电类型为p型；或所述第一导电类型为p型，所述第二导电类型为n型。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：还包括通过所述源掩膜版，于所述终端区第二导电类型阱内，形成终端区第一导电类型源的步骤，且所述终端区接触结构贯穿所述终端区第一导电类型源。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，形成所述接触结构的步骤包括：通过所述接触掩膜版，形成贯穿所述元胞区第一导电类型源的元胞区接触沟槽及贯穿所述终端区第一导电类型源的终端区接触沟槽；通过所述接触掩膜版，形成元胞区第二导电类型接触及终端区第二导电类型接触；通过所述接触掩膜版，形成填充所述元胞区接触沟槽的元胞区金属接触及填充所述终
端区接触沟槽的终端区金属接触。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：还包括于所述终端区形成场板及场限环中的一种或组合的步骤。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：还包括在所述第一导电类型外延层的下表面形成第一导电类型缓冲层的步骤。11.根据权利要求1～10中任一所述的制备方法，其特征在于：还包括在所述第一导电类型外延层的下表面形成第二导电类型注入层的步骤。12.一种超结功率器件，其特征在于，所述超结功率器件包括：第一导电类型外延层，包括元胞区和终端区，所述终端区环绕在所述元胞区周侧；第二导电类型阱，位于所述第一导电类型外延层内，所述第二导电类型阱包括元胞区第二导电类型阱及终端区第二导电类型阱；元胞区第一导电类型源，位于所述元胞区第二导电类型阱内；元胞区沟槽栅极结构，所述元胞区沟槽栅极结构包括栅氧化层及栅极导电层，所述元胞区沟槽栅极结构位于所述第一导电类型外延层内，且贯穿所述元胞区第一导电类型源及元胞区第二导电类型阱；接触结构，包括元胞区接触结构及终端区接触结构，所述元胞区接触结构贯穿所述元胞区第一导电类型源，且与所述元胞区第二导电类型阱相接触，所述终端区接触结构与所述终端区第二导电类型阱相接触；第二导电类型浮岛，位于所述第一导电类型外延层内，且所述第二导电类型浮岛的上表面及下表面均与所述第一导电类型外延层相接触，其中，所述第二导电类型浮岛包括元胞区第二导电类型浮岛及终端区第二导电类型浮岛；第二导电类型柱，位于所述第一导电类型外延层内，并位于所述第二导电类型浮岛的正上方，且与所述第二导电类型阱相接触，其中，所述第二导电类型柱包括元胞区第二导电类型柱及终端区第二导电类型柱。13.根据权利要求12所述的超结功率器件，其特征在于：所述元胞区第二导电类型浮岛与所述元胞区第二导电类型柱具有相同的宽度；所述终端区第二导电类型浮岛与所述终端区第二导电类型柱具有相同的宽度。14.根据权利要求12所述的超结功率器件，其特征在于：所述第二导电类型浮岛与所述第二导电类型柱之间的所述第一导电类型外延层的厚度范围大于0.1μm。15.根据权利要求12所述的超结功率器件，其特征在于：所述第一导电类型为n型，所述第二导电类型为p型；或所述第一导电类型为p型，所述第二导电类型为n型。16.根据权利要求12所述的超结功率器件，其特征在于：还包括终端区第一导电类型源，所述终端区第一导电类型源位于所述终端区第二导电类型阱内，且所述终端区接触结构贯穿所述终端区第一导电类型源。17.根据权利要求12所述的超结功率器件，其特征在于：所述终端区还包括场板及场限环中的一种或组合。18.根据权利要求12所述的超结功率器件，其特征在于：所述第一导电类型外延层的下表面还包括第一导电类型缓冲层。19.根据权利要求12～18中任一所述的超结功率器件，其特征在于：所述第一导电类型
外延层的下表面还包括第二导电类型注入层。

技术总结
本发明提供一种超结功率器件及其制备方法，可在形成第一导电类型外延层之后通过添加超结掩膜版、形成第二导电类型阱之前或之后通过阱掩膜版，及在形成接触结构之前或之后通过接触掩膜版，即可形成包括元胞区第二导电类型浮岛及终端区第二导电类型浮岛，及终端区第二导电类型柱及终端区第二导电类型柱，无需进行多次外延工艺，且无需进行深沟道刻蚀，制备工艺简单，成本低，成品率及可靠性较高；元胞区第二导电类型浮岛及元胞区第二导电类型柱，可提高功率器件的击穿电压，降低米勒电容和输入电容，降低导通电阻，且终端区第二导电类型浮岛及终端区第二导电类型柱可提高终端耐压结构功效，减小终端所需的面积，以减小高压器件的整体面积。整体面积。整体面积。


技术研发人员：季明华 刘聪慧 王欢 杨龙康 张汝京
受保护的技术使用者：芯恩（青岛）集成电路有限公司
技术研发日：2020.06.12
技术公布日：2021/12/16