专利名称：具有超级接口的功率元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功率元件，特别是涉及ー种具有超级接ロ的功率元件。
背景技术：
參阅图1，一般的功率元件包含一块基材11、ー个主体12、ー个源极结构13、ー个栅极结构14,及ー个接触插塞15。该基材11以半导体材料构成并成第一导电性，且主要载流子浓度高而具有可导电的特性。该主体12形成于该基材11顶面，并包括ー个成第一导电性且主要载流子浓度小于该基材11的主要载流子浓度的原质部121，及一个与该原质部121连结且成相反于该第 ー导电性的第二导电性的填充部122，该原质部121与该填充部122的交界面形成超级界面(super junction)。该填充部122具有一个多晶区123,及ー个形成于多晶区123顶面的井区124。该源极结构13形成于该填充部122的井区124中且成第一导电性，该源极结构13的主要载流子浓度大于该主体12的原质部121的主要载流子浓度。该接触插塞15 (contact)以金属为主要材料所构成，并与该源极结构13及该井区124的部分区域连结。更佳地，该接触插塞15在业界通常是以铝、铜等为主要构成材料。该栅极结构14包括ー块形成于该主体12的原质部121顶面并与填充部122的井区124顶面连结且具有绝缘特性的介电材141，及ー块连结于该介电材141上并与该主体12的原质部121间隔且可导电的导电材142。该介电材141选自于氧化硅、氮化硅，及其中的组合为材料所构成。该导电材142选自于金属、多晶娃等可导电的材料。以电性结构作分类，该基材11是作为漏极(drain)，该井区124作为井(well)，该栅极结构14作为栅极(gate)，该源极结构13作为源极(source)。在此功率元件中，第一导电性为n型半导体，第二导电性为p型半导体；当然若第一导电性为p型半导体时，第二导电性为n型半导体。当分别自该基材11及该栅极结构14的导电材142相对该源极结构13给予预定电压差时，该栅极结构14的电压促使该井区124构成一通道(channel)，供电流自该基材11经通道，最終往该源极结构13的方向流出，而可在给予预定电压的状态下运动。目前的功率元件的制作方法主要是先准备ー块基材11，再在该基材11上以多晶的方式形成ー块成第一导电性的层体，接着以黄光光刻搭配刻蚀的方式在该层体相反于该基材11的顶面往邻近该基材11的方向形成一个沟槽，而将该层体界定为未受刻蚀的原质部121及该沟槽；再者，在该沟槽中以多晶的方式填覆满成第二导电性的填充材。接着，自该原质部121及部分邻连接原质部121的填充部122的部分区域顶面先沉积以例如ニ氧化硅等绝缘材料构成的介电材141，再在该介电材141上沉积该导电材142，以构成该栅极结构14。继续，在该填充材顶面以离子植入的方式植入成第二导电性的载流子而形成主要载流子为预定浓度的井预备区，该填充材未成为井预备区的区域界定为多晶区123 ;再同样地以离子植入的方式自该井预备区顶部植入成第一导电性的载流子而形成该源极结构13，该井预备区未形成源极结构13的区载界定为井区124 ;最后，在该源极结构13及井区124的顶面向远离该基材11的方向以金属为主要材料形成该接触插塞15，最终制得该功率元件。目前的功率元件是先利用刻蚀工艺以破坏该层体的晶格的方式先形成该沟槽，再在该沟槽中重新以多晶的方式填覆满填充材而形成该填充部122，因此，该填充部122与该原质部121的交际处的超级接口易由于多晶时晶格不连续造成填充部122无法将该沟槽填覆完整而容易有空洞(void)或如差排(dislocation)等的缺陷(defect),也无法使该原质部121到填充部122间的交际处的晶格连续，成为晶格连续的超级接口，造成目前功率元件在动作状态时电荷易残留在填充部122的缺陷、空洞，或交际处为晶格不连续的接口，导致电流不稳定，且积存在元件空洞及缺陷的电荷也造成元件无法关闭，元件整体的可靠度不佳。由此可见，上述现有的功率元件在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟 待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构的具有超级接口的功率元件，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的功率元件存在的缺陷，而提供一种新型结构的具有超级接口的功率元件，所要解决的技术问题是使其提供一种可以提高动作状态时的电流稳定度及可靠度的具有超级接口的功率元件，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有超级接口的功率元件，包含一块基材、一个主体、一个源极结构，以及一个栅极结构；其中该基材以半导体材料构成并具有预定主要载流子浓度而成第一导电性，该主体包含一个主要载流子浓度小于该基材主要载流子浓度并成第一导电性的原质部，及一个与该原质部实体接触并成相反于第一导电性的第二导电性的改质部，该源极结构与该基材间隔并与该主体的改质部实体接触，且主要载流子浓度不小于该主体的原质部的主要载流子浓度且成第一导电性，该栅极结构包括一块与该改质部连结的介电材，及一块与该介电材连结且与该主体间隔的导电材；其特征在于该改质部具有一个截面宽度不大于该原质部的截面宽度的填充区，及一个围覆该填充区侧周面的扩散区，该扩散区与该原质部的交界处晶格连续并界定为超级接口。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该改质部的填充区的主要载流子自侧周面扩散出而形成围覆该填充区侧周面的扩散区。前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该改质部的填充区的截面宽度不大于该原质部的截面宽度的5/7倍，该改质部的扩散区的截面宽度不小于该填充区的截面宽度的1/5倍。前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该改质部的深度小于该原质部的高度与基材的高度的总和。
前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该改质部还包括一个形成于该填充区及该扩散区上并供该源极结构实体接触的井区。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有超级接口的功率元件，包含一块基材、一个主体、一个源极结构，以及一个栅极结构；其中该基材以半导体材料构成并具有预定主要载流子浓度而成第一导电性，该主体包括一个成相反于第一导电性的第二导电性的原质部，及一个主要载流子浓度小于该基材的主要载流子浓度且成第一导电性并与该原质部实体接触的改质部，该源极结构与该基材间隔并与该主体的原质部实体接触，且主要载流子浓度不小于该改质部的主要载流子浓度且成第一导电性，该栅极结构包括一块与该原质部连结的介电材，及一块与该介电材连结且与该主体间隔的导电材；其特征在于该改质部具有一个截面宽度不大于该原质部的截面宽度的填充区，及一个围覆该填充区侧周面的扩散区，该扩散区与该原质部的交界处晶格连续并界定为超级接口。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该改质部的填充区的主要载流子自侧周面扩散出而形成围覆该填充区侧周面的扩散区。前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该改质部的填充区的截面宽度不大于该原质部的截面宽度的5/7倍，该改质部的扩散区的截面宽度不小于该填充区的截面宽度的1/5倍。前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该改质部的深度不小于该原质部的高度，且小于该原质部的高度与该基材的高度的总和。前述的具有超级接口的功率元件，其中所述的该原质部还包括一个与该源极结构实体接触的井区。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下具有超级接口的功率元件包含一块基材、一个主体、一个源极结构，以及一个栅极结构；其中该基材以半导体材料构成并具有预定主要载流子浓度而成第一导电性,该主体包含一个主要载流子浓度小于该基材主要载流子浓度并成第一导电性的原质部，及一个与该原质部实体接触并成相反于第一导电性的第二导电性的改质部，该源极结构与该基材间隔并与该主体的改质部实体接触，且主要载流子浓度不小于该主体的原 质部的主要载流子浓度且成第一导电性，该栅极结构包括一块与该改质部连结的介电材，及一块与该介电材连结且与该主体间隔的导电材；该改质部具有一个截面宽度不大于该原质部的截面宽度的填充区，及一个围覆该填充区侧周面的扩散区，该扩散区与该原质部的交界处晶格连续并界定为超级接口。较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该改质部的填充区的主要载流子自侧周面扩散出而形成围覆该填充区侧周面的扩散区。较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该改质部的填充区的截面宽度不大于该原质部的截面宽度的5/7倍，该改质部的扩散区的截面宽度不小于该填充区的截面宽度的1/5倍。较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该改质部的深度小于该原质部的高度与基材的高度的总和。
较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该改质部还包括一个形成于该填充区及该扩散区上并供该源极结构实体接触的井区。本发明的具有超级接口的功率元件包含包含一块基材、一个主体、一个源极结构，以及一个栅极结构；其中该基材以半导体材料构成并具有预定主要载流子浓度而成第一导电性，该主体包括一个成相反于第一导电性的第二导电性的原质部，及一个主要载流子浓度小于该基材的主要载流子浓度且成第一导电性并与该原质部实体接触的改质部，该源极结构与该基材间隔并与该主体的原质部实体接触，且主要载流子浓度不小于该改质部的主要载流子浓度且成第一导电性，该栅极结构包括包括一块与该原质部连结的介电材，及一块与该介电材连结且与该主体间隔的导电材。较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该改质部的填充区的主 要载流子自侧周面扩散出而形成围覆该填充区侧周面的扩散区。较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该改质部的填充区的截面宽度不大于该原质部的截面宽度的5/7倍，该改质部的扩散区的截面宽度不小于该填充区的截面宽度的1/5倍。较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该改质部的深度不小于该原质部的高度，且小于该原质部的高度与该基材的高度的总和。较佳地，前述具有超级接口的功率元件，其中该原质部还包括一与该源极结构实体接触的井区。借由上述技术方案，本发明具有超级接口的功率元件至少具有下列优点及有益效果借由主体的原质部与改质部的扩散区提供不具有缺陷及空洞的晶格连续的超级接口，供元件在动作状态时产生的电流不受缺陷的影响而可保持稳定的电流值，并具有较佳的可靠度。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图I是一种以往“功率元件”的剖视示意图；图2是本发明具有超级接口的功率元件的第一较佳实施例的一剖视示意图；图3是一剖视示意图，说明该第一较佳实施例的一个改质部的深度小于一个原质部的高度与一块基材的高度的总和；图4是一剖视示意图，说明在一块层体上形成一个渠道；图5是一剖视示意图，说明在该渠道填覆一块填充材；图6是一剖视示意图，说明形成一个扩散区及一个井预备区；图7是一剖视示意图，说明本发明具有超级接口的功率元件的一第二较佳实施例；图8是一剖视示意图，说明该第二较佳实施例的一个改质部的深度小于一个原质部的高度与一块基材的高度的总和；图9是一剖视示意图，说明在一块层体上形成一个渠道；
图10是一剖视示意图，说明在该渠道填覆一块填充材；图11是一剖视示意图，说明形成一个扩散区及一个井预备区。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有超级接口的功率元件其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。参阅图2，本发明具有超级接口的功率元件的第一较佳实施例包含一块基材21、一个主体22、一个源极结构23，及一个栅极结构24。该基材21以多晶的方式并以半导体材料构成，且成第一导电性并具预定主要载 流子浓度。
该主体22形成于该基材21顶面,并包括一个与该基材21相同地成第一导电性且主要载流子浓度小于该基材21的主要载流子浓度的原质部221，及一个与该原质部221实体接触并成相反于第一导电性的第二导电性的改质部222。在该第一较佳实施例中，成第一导电性的元件是由n型的半导体材料所构成，成第二导电性的元件是由p型的半导体材料所构成；若成第一导电性的元件是P型的半导体材料，则成第二导电性是n型的半导体材料。在以下叙述说明中，第一导电性以n型表示，第二导电性以p型表示。该改质部222具有一个填充区223、一个围覆该填充区223侧周面的扩散区224，及一个形成于该填充区223与该扩散区224顶部且具有预定主要载流子浓度的井区225，该扩散区224与该原质部221的交际处成晶格连续并界定为超级接口。该源极结构23形成在该改质部222的井区225顶部而与该井区225实体接触，并成n型且主要载流子浓度不小于该主体22的原质部221的主要载流子浓度。该栅极结构24包括一块形成在该原质部221远离该基材21顶面且连接该改质部222顶面的部分区域的介电材241，及一块与该介电材241连结而与该主体22间隔的导电材242。该介电材241以绝缘材料构成，例如氧化硅、氮化硅等而具备绝缘的特性，该导电材242以多晶硅构成而具备导电的特性。该第一较佳实施例还包含一个接触插塞25，该接触插塞25与该源极结构23及该井区225的部分区域连结并形成在该源极结构23与该井区225共同构成的顶面，并以金属为主要材料所构成而具备导电的特性，在该第一较佳实施例中，该接触插塞25是以铜、铝等材料构成。该第一较佳实施例的电性结构作分类，该基材21是漏极，该井区225是井，该栅极结构24是栅极，该源极结构23是源极，而共同构成含有一个晶体管的功率元件。当然，该功率元件也可包含多个彼此连结且一体成型的基材21、多个间隔的井区225、栅极结构24，与源极结构23，而使该功率元件含有多个彼此并联的晶体管。当分别自该基材21及该栅极结构24的导电材242相对该源极结构23给予预定电压差时，该栅极结构24的电压促使该井区225构成供电荷流通的通道，使电流自该基材21经通道最终往该源极结构23的方向流出，而可在给予预定电压的状态下运动。此超级接口不易存在由于晶格不连续时造成的空洞和缺陷，使电荷不会累积及残存在空洞和缺陷中，进而使电流能在元件中顺畅地流动而保持正常动作的状态，即所产生的电流为稳定的预定电流，不会由于堆积在该原质部221与该扩散区224的交际处的电荷导致元件在关闭时无法完全关闭，或开启时的电流无法预测，而具有好的可靠度。需说明的是，由于元件也可由多个晶体管并排而使彼此成排状地构成；若沿排状的晶体管方向剖开形成可显示多个晶体管彼此并排的截面；在该截面中，该改质部222的填充区223的截面宽度Wl不大于该原质部221的截面宽度W3，使该由填充区223及围覆该填充区223侧周面的扩散区224所构成的改质部222总截面与该原质部221的截面对称，且两两相邻改质部222与两两相邻原质部221的间距相等，使元件在导通状态时的可保持稳定的预定电流。较佳地，该改质部222的填充区223的截面宽度Wl不大于该原质部221的截面宽度W3的5/7倍；同时，该改质部222的扩散区224的截面宽度W2不小于该填充区223的截面宽度Wl的1/5倍，而可供元件在导通状态时获得更为精确与稳定的预定电流。参阅图3，再需说明的是，以该截面所视而言，该改质部222的深度hi小于该原质部221的高度h2与该基材21的高度的总和，即该改质部222的底部可深入至该基材21中， 但不能截断基材21整体的连续性，而供多晶体管可利用作为漏极结构的基材21彼此并联。参阅图4，该第一较佳实施例的制作方法首先是以多晶的方式在例如一片硅晶圆(图未示)上形成该成n型的基材21，接着，在该基材21顶面以多晶的方式形成一块n型的层体41 ;再者，自该层体41顶面借由光罩以光刻及刻蚀的方式形成往邻近该基材21方向延伸的渠道42。配合参阅图5，继续，以多晶的方式在该渠道42中形成一块成p型的填充材43，再利用炉管加热或瞬间加热的工艺加热使P型的填充材43的主要载流子扩散进入该层体41，而将该层体41界定其中受p型的填充材43的主要载流子扩散进入而转变p型的区域为该扩散区224，其余保持n型的区域为该原质部221，且该扩散区224与该原质部221间形成的超级接口为晶格连续面。参阅图5、图6，接着，在该原质部221及扩散区224的部分区域的顶面依序形成该介电材241及该导电材242，而构成该栅极结构24。再来，在该填充材43顶面以离子植入的方式植入p型载流子，以界定形成该具有预定主要载流子浓度的井预备区44，而填覆在渠道42中的填充材43且未成为井预备区44的区域为填充区223，且该井预备区44的部分顶面与该介电材241连结。参阅图2、图6，继续，在该井区预备区顶面再以离子植入的方式植入n型载流子而形成该源极结构23，并界定该井预备区44中未受n型离子植入的区域为该井区225 ;最后，再在该源极结构23及该井区225共同形成的顶面形成该可导电的接触插塞25，而制得该具有超级接口的功率元件。在该第一较佳实施例中，由于该扩散区224与该原质部221间形成的超级接口不易产生空洞及缺陷，使元件在开启的动作状态保持稳定电流，在关闭状态时可完全关闭而不致产生漏电流，具有较佳的可靠度。参阅图7，本发明具有超级接口的功率元件的第二较佳实施例包含一块基材31、一个主体32、一个源极结构33，及一个栅极结构34。该基材31以多晶的方式并以半导体材料构成，且成第一导电性并具预定主要载流子浓度。
该主体32形成于该基材31顶面,并包括一个与该基材31成相反导电性的第二导电性的原质部321，及一个与该原质部321实体接触并成第一导电性的改质部322。在该第二较佳实施例中，成第一导电性的元件是由n型的半导体材料所构成，成第二导电性的元件是由P型的半导体材料所构成；若成第一导电性的元件是P型的半导体材料，则成第二导电性是n型的半导体材料。在以下叙述说明中，第一导电性以n型表示，第二导电性以p型表不。该原质部321具有一个形成在顶部且具有预定主要载流子浓度的井区325，该改质部322具有一个填充区323，及一个围覆该填充区323侧周面的扩散区324，该扩散区324与该原质部321的交际处呈晶格连续并界定为超级接口。该源极结构33形成于该原质部321的井区325顶部而与该井区325实体接触，并成n型且主要载流子浓度不小于该主体32的改质部322的主要载流子浓度。该栅极结构34包括一块形成于该改质部322顶面且远离该基材31表面的介电材341，及一块与该介电材341连结而与该主体32间隔的导电材342。该介电材341以绝缘材 料例如氧化硅、氮化硅等构成而具备绝缘的特性，该导电材342以多晶硅构成而具备导电的特性。该第二较佳实施例还包含一个接触插塞35，该接触插塞35与该源极结构33及该井区325的部分区域连结并形成于该源极结构33与该井区325共同构成的顶面，且以金属为主要材料所构成而具备导电的特性，在该第二较佳实施例中，该接触插塞35是以铜、铝等材料构成。以该第二较佳实施例的电性结构作分类，该基材31是漏极，该井区325是井，该栅极结构34是栅极，该源极结构33是源极，而共同构成含有一个晶体管的功率元件。当然，该功率元件也可包含多个彼此连结且一体成型的基材31与接触插塞35，及多个间隔的井区325、栅极结构34，与源极结构33，而使该功率元件含有多个借由基材31与接触插塞35将所有漏极与源极并联的晶体管。当元件为开启状态时，分别给予该基材31及该栅极结构34的导电材342相对该源极结构33预定电压差时，该栅极结构34的电压促使该井区325构成供电荷流通的通道，使所产生的电流自该基材31经通道最终往该源极结构33的方向经该接触插塞35流出，而可在开启状态时动作；当元件的基材31对该源极结构33维持预定电压差，而栅极结构34到源极结构33不具电压差时，元件为关闭的状态。由于供电流流经的原质部321晶格连续，且与该扩散区324的交际处的晶格也连续，此交际处不易引发由于晶格不连续时造成的空洞和缺陷，使电荷不会累积及残存在空洞和缺陷中，进而使元件在关闭状态时，不会由于堆积在接口的电荷导致元件无法完全关闭，而不致产生漏电流，具有较佳的可靠度；在开启状态时，电流能顺畅地流动而保持元件正常动作的状态，即所产生的电流为稳定的预定电流。特别地，由于元件也可由多个晶体管并排而使彼此成排状地构成；若沿成排状的晶体管并自该晶体管的顶面往该基材31的方向剖开而形成可显示多个晶体管彼此并排的截面；则在该截面中，该改质部322的填充区323的截面宽度W4不大于该原质部321的截面宽度W5，使该由填充区323及围覆该填充区323侧周面的扩散区324所构成的两相邻改质部322与两相邻原质部321的间距相等，且该改质部322的截面与该原质部321的截面对称，使元件在导通状态时的不被积存在元件内部的电荷影响电流大小，而可保持稳定的预定电流。较佳地，该改质部322的填充区323的截面宽度W4不大于该原质部321的截面宽度W5的5/7倍。更佳地，该改质部322的扩散区324的截面宽度W6不小于该填充区323的截面宽度W4的1/5倍，而可供元件在导通状态时获得更为精确与稳定的预定电流。参阅图8，再需说明的是，以该截面所视而言，该改质部322的深度h3不小于该原质部321的高度h4，即，改质部322可与该基材31实质接触，形能供在开启状态的元件中的电荷顺利自基材31 (即漏极)往井区325 (即井)通道流动；且该改质部322的深度h3小于该原质部321的高度h4和该基材31的高度的总和，即该改质部322的底部可深入至该基材31中，但不能截断基材31整体的连续性，而供多晶体管可利用作为漏极结构的基材31彼此并联。
参阅图9，该第二较佳实施例的制作方法首先是以多晶的方式在例如一片硅晶圆上形成该成n型的基材31，接着，在该基材31顶面以多晶的方式形成一块p型的多晶层体51 ;再来，借由具有预定图案的光罩以光刻及刻蚀的方式自该层体51顶面形成往邻近该基材31方向延伸的渠道52。配合参阅图10，继续，以多晶的方式在该渠道52中形成n型的填充材53，再利用炉管加热或瞬间加热的工艺加热该n型的填充材53使其主要载流子扩散进入该层体51，供该层体51界定出受n型的填充材53的主要载流子扩散进入p型的层体51而使该层体51的部分区域转变为n型的区域而界定为该扩散区324，及保持n型的区域为该原质部321，且该扩散区324与该原质部321间形成的超级接口为晶格连续面。参阅图10、图11，接着，在该原质部321的部分顶面及该扩散区324与该填充材53的顶面依序形成该介电材341及该导电材342，而构成该栅极结构34。再者，在该原质部321顶面以离子植入的方式植入p型载流子，以界定形成该具有预定主要载流子浓度的井预备区54。参阅图7、图11，继续，在该井预备区54顶面再以离子植入的方式植入n型载流子而形成该源极结构33，同时界定该井预备区54中未受n型离子植入的区域为该井区325 ；最后，再在该源极结构33及该井区325共同形成的顶面形成可导电的接触插塞35，而制得该具有超级接口的功率元件。该第二较佳实施例的扩散区324与该原质部321间是晶格连续的超级接口，而不易在多晶的材料间广生空洞及缺陷，使兀件在开启的状态保持稳定电流，在关闭状态时不因累积在空洞的电荷流动而产生元件无法确实关闭的漏电流，因此，该第二较佳实施例较一般的功率元件具有更佳的可靠度；此外，由于填充区323的截面宽度即渠道52的截面宽度，再借由填充区323中的主要载流子自其侧周面经加热工艺扩散进入该层体51而形成该扩散区324，因此，该渠道52在刻蚀时可不需精确仔细刻蚀成平整的面，只需利用该扩散区324与该原质部321间的接口作为平顺的超级接口即可，降低刻蚀该渠道52时对在机台严苛的限制条件，且渠道52不需如同目前的功率元件的制作过程需先刻蚀尺寸大的沟槽以决定改质部322的宽度，而可利用加热工艺中时间及温度的参数调压以调整该扩散区324的截面宽度W6，即可调整该改质部322整体的截面宽度，以达到所需要的电特性。由以上说明可知，本发明具有超级接口的功率元件的改质部222、322的扩散区224、324与该原质部221、321间是不含缺陷及空洞的超级接口，而供元件在开启状态时维持固定的预定电流值，及元件在关闭状态时是确实关闭而无漏电流。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属在本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.ー种具有超级接ロ的功率元件，包含一块基材、ー个主体、一个源极结构，以及ー个栅极结构；其中该基材以半导体材料构成并具有预定主要载流子浓度而成第一导电性，该主体包含ー个主要载流子浓度小于该基材主要载流子浓度并成第一导电性的原质部，及一个与该原质部实体接触并成相反于第一导电性的第二导电性的改质部，该源极结构与该基材间隔并与该主体的改质部实体接触，且主要载流子浓度不小于该主体的原质部的主要载流子浓度且成第一导电性，该栅极结构包括一块与该改质部连结的介电材，及一块与该介电材连结且与该主体间隔的导电材；其特征在于该改质部具有一个截面宽度不大于该原质部的截面宽度的填充区，及一个围覆该填充区侧周面的扩散区，该扩散区与该原质部的交界处晶格连续并界定为超级接ロ。
2.如权利要求I所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该改质部的填充区的主要载流子自侧周面扩散出而形成围覆该填充区侧周面的扩散区。
3.如权利要求2所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该改质部的填充区的截面宽度不大于该原质部的截面宽度的5/7倍，该改质部的扩散区的截面宽度不小于该填充区的截面宽度的1/5倍。
4.如权利要求3所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该改质部的深度小于该原质部的高度与基材的高度的总和。
5.如权利要求I所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该改质部还包括ー个形成于该填充区及该扩散区上并供该源极结构实体接触的井区。
6.ー种具有超级接ロ的功率元件,包含一块基材、ー个主体、一个源极结构，以及ー个栅极结构；其中该基材以半导体材料构成并具有预定主要载流子浓度而成第一导电性，该主体包括ー个成相反于第一导电性的第二导电性的原质部，及ー个主要载流子浓度小于该基材的主要载流子浓度且成第一导电性并与该原质部实体接触的改质部，该源极结构与该基材间隔并与该主体的原质部实体接触，且主要载流子浓度不小于该改质部的主要载流子浓度且成第一导电性，该栅极结构包括一块与该原质部连结的介电材，及ー块与该介电材连结且与该主体间隔的导电材；其特征在于该改质部具有ー个截面宽度不大于该原质部的截面宽度的填充区，及一个围覆该填充区侧周面的扩散区，该扩散区与该原质部的交界处晶格连续并界定为超级接ロ。
7.如权利要求6所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该改质部的填充区的主要载流子自侧周面扩散出而形成围覆该填充区侧周面的扩散区。
8.如权利要求7所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该改质部的填充区的截面宽度不大于该原质部的截面宽度的5/7倍，该改质部的扩散区的截面宽度不小于该填充区的截面宽度的1/5倍。
9.如权利要求8所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该改质部的深度不小于该原质部的高度，且小于该原质部的高度与该基材的高度的总和。
10.如权利要求6所述的具有超级接ロ的功率元件，其特征在于该原质部还包括ー个与该源极结构实体接触的井区。
全文摘要
本发明是有关于一种具有超级接口的功率元件，包含基材、主体、源极结构与栅极结构。基材成第一导电性，主体包含载流子浓度小于基材载流子浓度且成第一导电性的原质部，及与原质部接触并成相反于第一导电性的第二导电性的改质部，改质部具有截面宽度不大于原质部的截面宽度的填充区及围覆填充区侧周面的扩散区，扩散区与原质部交界处晶格连续并为超级接口，源极结构连结改质部并成第一导电性，栅极结构包括连结原质部的介电材与导电材。本发明利用扩散区与原质部间晶格连续的超级接口，供电荷不堆积在缺陷(defect)处而维持电流在开启及关闭时皆正常动作。
文档编号H01L29/10GK102769027SQ201110220530
公开日2012年11月7日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年5月2日
发明者吴孟韦, 徐守一, 林永发, 石逸群, 陈面国 申请人:茂达电子股份有限公司