[发明专利]高K介质沟槽横向超结双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应管及其制作方法

摘要

本发明提出了一种高K介质(High‑K Dielectric Pillar，HK)沟槽横向超结双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应管(SJ‑LDMOS)及其制作方法。该器件主要是在SJ‑LDMOS器件的漏端区域形成具有深沟槽的高K介质层，深沟槽的高K介质层下端深入器件衬底上的外延层，上端与器件表面的漏电极相连接。在器件关断时高K介质层上具有均匀的电场从而可以调制器件的体内的电场分布，降低了器件漏端的纵向高峰电场，优化了器件的纵向电场分布；同时，高K介质层与宽带隙半导体材料衬底形成MIS电容结构，器件关断时能够有效地辅助耗尽衬底中的电荷，从而进一步优化了器件击穿电压与比导通电阻之间的矛盾关系。

主权项

1.高K介质沟槽横向超结双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应管，包括：半导体材料的衬底；在衬底上生长的外延层；在所述外延层上形成的基区和缓冲层；缓冲层掺杂的浓度与缓冲层厚度的乘积满足电荷平衡原理以消除衬底辅助耗尽效应；在所述缓冲层上形成的超结漂移区，超结漂移区由若干相间排列的N柱和P柱构成；在所述基区上临近超结漂移区的一侧形成的源区和沟道，在超结漂移区的另一侧形成的漏区；在基区中源区外侧形成的沟道衬底接触；在源区和沟道衬底接触表面短接形成的源电极；对应于沟道形成的栅绝缘层以及栅电极；在漏区上形成的漏电极；其特征在于：所述衬底为宽带隙半导体材料，部分漏区刻蚀形成深沟槽，该深沟槽下端穿过超结漂移区以及缓冲层并深入到衬底上方的外延层，深沟槽内填充有高K介质，高K介质的深宽比主要根据器件耐压等级确定，高K介质的上端经多晶硅接触层与所述漏电极相接。