[实用新型]一种MOS型超势垒整流器

说明书

本实用新型公开了一种MOS型超势垒整流器，包括半导体基板，半导体基板上部为N型外延层为第一主面，半导体基板下部为N⁺型衬底为第二主面，第一主面上设置有沟槽，第一主面上设置有栅氧化层，其上有多晶硅，间隔的沟槽两侧的外延层内自上而下依次为N⁺区和P型区。制造方法：1）提供衬底，外延生长一层外延层，热生长栅氧化层，淀积多晶硅和氧化层，2）光刻3）刻蚀4）去除光刻胶，5）注入N型杂质砷或磷，6）第一次注入P型杂质硼并热退火，7）刻蚀，8）第二次注入P型杂质硼并热退火，9）二次刻蚀，10）第三次注入P型杂质硼并热退火，11）去除氧化层，12）沉淀第一电极，13）沉淀第二电极。本实用新型提高了产品性能。

技术领域

本实用新型涉及整流器领域，具体是一种MOS型超势垒整流器。

背景技术

现有功率整流器通常分为两种，一种为肖特基势垒整流器件，另一种即为集成MOS沟道的超势垒整流器，普通肖特基势垒整流器以贵金属（如金、银、铂、钛、镍、钼等）与半导体接触，以形成异质结势垒而制成的半导体器件，为了满足不同器件正向导通压降的需求，通常会选择不同种类的金属，会相应增加制造工艺的复杂性，其反向漏电流较大导致反向耗散功率较高，并且需使用贵金属材料与半导体相接触，制造成本高，同时由于重金属存在污染，其制造工艺与CMOS标准工艺难以兼容。而超势垒整流器件具有正向导通压降低、开关速度快、关断漏电少以及优秀的高温特性等优点而被广泛用于车载电子，电脑适配器等领域。其工作原理是通过MOS沟道为多子创建一个超势垒，同时利用MOS的体效应降低势垒高度，减小二极管的正向压降VF，同时保证较小的漏电流。

目前技术的MOS型超势垒整流器件为了保证击穿电压，其外延电阻率大，特别是高电压器件，其VF值较高，相比普通肖特基并没有太大的优势；且MOS结构的沟道很短，反向漏电较大，雪崩能力较弱。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种MOS型超势垒整流器。

本实用新型的技术方案是：一种MOS型超势垒整流器，包括半导体基板，半导体基板的上部为N型外延层，其表面为第一主面，半导体基板下部为N⁺型衬底，其表面为第二主面，第一主面上设置有间隔的沟槽，相邻沟槽之间的第一主面上设置有栅氧化层，栅氧化层上面设置导电多晶硅，间隔的沟槽两侧的外延层内自上而下依次为N⁺区和P型区，P型区为多次注入的P型杂质硼连接在一起并包围N⁺区和沟槽，多晶硅上面有第一电极并填充满沟槽，第二主面底部有第二电极。

一种MOS型超势垒整流器，多次注入的P型杂质硼垂直方向上连接且相邻P型区在左右方向不相连。

一种MOS型超势垒整流器，栅氧化层厚度范围为0.006-0.015um。

一种MOS型超势垒整流器的制造方法，包括以下步骤：

1）提供N⁺衬底，并在衬底上外延生长一层N型外延层，外延层上热生长栅氧化层，然后在栅氧化层上淀积多晶硅，再在多晶硅上淀积氧化阻挡层，

2）在氧化阻挡层上形成一层带预设图形的光刻胶，

3）利用光刻胶作为掩蔽，依次对氧化阻挡层、多晶硅层和部分栅氧化层进行刻蚀，

4）去除氧化阻挡层上层的光刻胶，

5）以氧化阻挡层为掩蔽，自第一主面上部注入N型杂质砷或磷，

6）以氧化阻挡层为掩蔽，自第一主面上部第一次注入P型杂质硼并进行热退火，

7）以氧化阻挡层为掩蔽，对第一主面进行剩余的栅氧化层和硅刻蚀形成沟槽I，

8）以氧化阻挡层为掩蔽，自第一主面上部第二次注入P型杂质硼并进行热退火，