超结MOS(Super Junction MOS,SJ-MOS)是一种特殊类型的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),其结构和工艺上有一些区别于传统的MOSFET。在超结MOS的制备过程中,常用到两种不同的工艺技术,即多层外延和深沟槽工艺。
多层外延工艺: 多层外延工艺是一种制备超结MOS的方法,通过多次外延生长形成多层沟道结构。主要的特点包括:
材料生长:在沟道区域使用外延工艺逐层生长多个材料层,通常是n型和p型掺杂的硅材料。
PN结形成:不同掺杂材料层的堆叠形成PN结的交替结构,用于实现超结效应。
掺杂控制:通过调整不同层的掺杂浓度和分布,优化超结区域的电阻和开关特性。
深沟槽工艺: 深沟槽工艺是另一种制备超结MOS的方法,通过在衬底上形成深度凹槽结构,形成超结效应。主要的特点包括:
沟槽形成:在衬底表面使用特殊的光刻和腐蚀工艺,形成深度凹槽结构。
掺杂填充:在凹槽中填充不同类型的掺杂材料,形成PN结的堆叠结构。
掺杂控制:通过控制填充不同杂质的浓度和分布,优化超结区域的电阻和开关特性。
多层外延工艺和深沟槽工艺都可以用于制备超结MOSFET,但它们在制备过程和结构设计上有所不同。多层外延工艺主要侧重于通过外延生长不同掺杂材料层来形成超结结构,而深沟槽工艺则侧重于通过凹槽填充不同掺杂材料来实现超结效应。具体选择哪种工艺取决于应用需求、制造工艺的可行性和优势等因素。
超结MOSFET的这些工艺区别使其在高压和低开关损耗应用中具有一些优势。通过优化超结区域的结构和性能,超结MOSFET可以提供更高的开关速度、更低的导通电阻和更高的功率密度。这使得超结MOSFET在电源、电驱动、电动汽车等领域有着广泛的应用前景。