一种能够有效防止电荷失衡的超结VDMOS器件

摘要

一种能够有效防止电荷失衡的超结VDMOS器件，属功率半导体器件领域。本发明在常规超结VDMOS的超结结构中与外延区（3）导电类型相反的柱区（4）中掺入深能级杂质（对N沟道器件，掺入施主杂质S、Se或Te；对于P沟道器件，掺入受主杂质In、Ti或Zn）。这些深能级施主杂质在常温下电离率比较低，可以忽略其对柱区（4）掺杂浓度的贡献，不影响器件的静态电荷平衡。当器件正向导通并工作在大电流下时，随着器件温度升高，上述深能级杂质的电离率将得到大幅提高，相当于降低了柱区（4）的掺杂水平，有效缓解了由于载流子流过外延区（3）所造成的超结结构电荷失衡导致的器件雪崩击穿电压下降，提高了器件可工作的电流范围，扩大了器件的正向安全工作区。

主权项

一种能够有效防止电荷失衡的超结VDMOS器件，包括N⁺衬底（2）、位于N⁺衬底（2）背面的金属化漏极电极（1）、位于N⁺衬底（2）正面的超结结构；所述超结结构由N^‑外延区（3）和P型柱区（4）相间形成；超结结构顶部两侧分别具有一个P型基区（6），所述P型基区（6）分别与N^‑外延区（3）和P型柱区（4）相接触；每个P型基区（6）中具有一个N⁺源区（7）和一个P⁺体区（8），N⁺源区（7）和P⁺体区（8）二者与金属化源极电极（12）相接触；栅氧化层（9）覆盖于两个P型基区（6）和它们之间的N^‑外延区（3）的表面，栅氧化层（9）上表面是多晶硅栅电极（10），多晶硅栅电极（10）与金属化源极电极（12）之间是场氧化层（11）；其特征在于，所述超结结构的P型柱区（4）中掺入了深能级施主杂质（5）。