[发明专利]垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件及制造方法

权利要求书

1.一种垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件，包括P区与N区横向相间密堆集形成的复合缓冲层、所述复合缓冲层位于衬基及扩散层之间，其特征在于，所述复合缓冲层中每个P区和每个N区的直径沿纵向渐变。

2.如权利要求1所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述复合缓冲层的厚度为6μm～70μm。

3.如权利要求1所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述复合缓冲层中每个P区和每个N区的纵截面呈梯形。

4.如权利要求1所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，沿纵向，每个区的最小直径与最大直径之比为1∶3～1∶2。

5.如权利要求1所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述复合缓冲层中每个N区和每个P区内的杂质分布不均匀。

6.如权利要求5所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，若所述衬基为重掺杂N型半导体材料，N区靠近所述衬基处的杂质浓度大于靠近所述扩散层处的杂质浓度，P区靠近所述衬基处的杂质浓度小于靠近所述扩散层处的杂质浓度；若所述衬基为重掺杂P型半导体材料，N区靠近所述衬基处的杂质浓度小于靠近所述扩散层处的杂质浓度，P区靠近所述衬基处的杂质浓度大于靠近所述扩散层处的杂质浓度。

7.如权利要求1所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述复合缓冲层中，N区有效施主总电荷与P区有效受主总电荷相等。

8.一种垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬基的表面上形成第一外延薄膜，该第一外延薄膜为第一导电类型材料；

通过光刻，在所述第一外延薄膜内定义第二导电类型材料区；

对定义的第二导电类型材料区进行掺杂，使所述第一外延薄膜变成第一导电类型材料区与第二导电类型材料区相间的薄膜；

重复上述步骤，制作出第一导电类型材料区与第二导电类型材料区相间的第i外延薄膜，使第i外延薄膜内的第一导电类型材料区叠加在第i-1外延薄膜内的第一导电类型材料区上，第i外延薄膜内的第二导电类型材料区叠加在第i-1外延薄膜内的第二导电类型材料区上，且各层第一导电类型材料区和第二导电类型材料区的直径沿纵向渐变，其中，i＝2，3，......，m。

9.如权利要求8所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件的制造方法，其特征在于，各层外延薄膜满足：ρ_PiV_Pi＝ρ_NiV_Ni，其中，ρ_Pi表示第i外延薄膜内P区的杂质浓度，V_Pi表示第i外延薄膜内P区的体积，ρ_Ni表示第i外延薄膜内N区的杂质浓度，V_Ni表示第i外延薄膜内N区的体积，则ρ_PiV_Pi等于或近似等于ρ_NiV_Ni。

10.如权利要求8所述的垂直超结双扩散金属氧化物半导体器件的制造方法，其特征在于，对定义的第二导电类型材料区进行掺杂时，掺杂浓度为2E15/cm³～1E17/cm³。