述N型柱被完全耗盡所需的反向電壓不同，使不同寬度的所述N型柱組成的超結單元的電容最小值所對應的反向電壓不同，通過將所述N型柱的寬度設置為兩個以上使各所述超結單元取電容最小值時的反向電壓互相錯開，從而使得在任意反向電壓下都有電容大于電容最小值的所述超結單元，使得所述電荷流動區的所述超結結構的整體電容最小值增加并大于各所述超結單元的電容最小值的疊加。
[0089]對于超結結構的排列方式，本發明實施例一中，寬度越大的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的中間區域，寬度越小的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的外周。假定，N型柱31a的寬度大于N型柱31b的寬度，則所述N型柱31a位于所述電荷流動區的中間區域，所述N型柱31b位于所述電荷流動區的外周區域。
[0090]本發明實施例一的超結結構之外的其它結構和圖1所示的超結器件相同；超結器件由電荷流動區中的重復排列的器件元胞組成，器件元胞包括超結單元以及在超結單元頂部形成的超結器件單元組成。本發明實施例一平面柵超結N型MOSFET器件的器件元胞結構包括:
[0091]在N型重摻雜的娃襯底1上形成有N型外延層31，在N型外延層31中形成有N型柱31a、31b和31c和P型柱41a和41b，N型柱即為圖3中俯視圖上的N型柱23，P型柱即為圖3中的P型柱22。
[0092]在P型柱的頂部形成有P阱7，在P阱7中形成有N+區組成的源區8和由P+區組成的P阱引出區9，在P阱7的表面形成有柵介質層如柵氧化層5和多晶硅柵6，柵介質層5和多晶硅柵6組成平面柵結構。
[0093]還包括:層間膜10，接觸孔11，正面金屬層12，正面金屬層12圖形化后分別引出源極和柵極。在硅襯底1的背面形成有背面金屬層13，背面金屬層13引出漏極。
[0094]由于硅襯底1為重摻雜，N型外延層31為輕摻雜，在二者交界處形成有濃度過渡的區域。
[0095]圖5中E1E2界面為減薄后的硅襯底1的底部表面，界面D1D2為硅襯底1的頂部表面，界面C1C2為超結結構的底部界面，界面M1M2為N型外延層31的頂部表面。界面E1E2和界面D1D2之間的厚度為TOO，界面E1E2和界面M1M2之間的厚度為T10，界面C1C2和界面M1M2之間的厚度為T20，界面D1D2和界面C1C2之間的厚度為T30。
[0096]以一個反向擊穿電壓為600伏的器件為例，本發明實施例一的具體實施例方式的參數能設置為:
[0097]N+基板即硅襯底1的電阻率為0.001歐姆.厘米?0.003歐姆.厘米，N型外延層31的濃度為4el5原子數每立方厘米，設定P型柱41a的寬度為4微米，N型柱31a的寬度為4微米，P型柱中P型雜質濃度為4el5原子數每立方厘米；P型柱的深度為40微米。
[0098]以P型柱41a和N型柱31a為基準，N型柱31b的寬度相對于N型柱31a的寬度變小，P型柱41b的寬度也相對于P型柱41a的寬度變小。具體能設定為:P型柱41b的寬度為3微米，N型柱31b的寬度為3微米，N型柱31c的寬度為3.5微米。對這一方式的改進是N型柱31b設定為3.8微米，P型柱41b設定為3.8微米，N型柱31c設定為3.9微米，這樣元胞的別的部分改動最小，便于器件設計。
[0099]如圖6所示，是本發明實施例一超結器件的源漏電壓和柵漏電容曲線；曲線302可知，對應于尺寸較小的N型柱31b和P型柱41b組成的超結單元的源漏電壓和柵漏電容曲線；曲線303可知，對應于尺寸較大的N型柱31a和P型柱41a組成的超結單元的源漏電壓和柵漏電容曲線；可知曲線302中的器件元胞的最小Cgd發生點的源漏電壓Vds2小于曲線303的器件元胞的最小Cgd發生點Vdsl，使得在Vdsl和Vds2時整個器件的Cgd比現有單一寬度的N型柱寬度有明顯提高。如在Vds2處，雖然曲線302對應的Cp22較小，但是曲線303對應的Cp21較大，疊加后顯然大于單一時的Cp22 ;同樣在Vdsl處，雖然曲線303對應的Cpll較小，但是曲線302對應的Cpl2較大，疊加后顯然大于單一時的Cpll。由于整個超結器件時由多個超結單元組成的，本發明實施例通過多種寬度不同的N型柱的組合，使得不同超結單元的電容最小值錯開，當一部分超結單元的電容為最小值時，另一部分超結單元的電容保持為較大值，從而使得整個超結器件的最小電容相對于單一尺寸的結構要大大增加。
[0100]本發明實施例二超結器件:
[0101]本發明實施例二超結器件也以平面柵超結N型MOSFET為例進行說明，本發明實施例二超結器件在本發明實施例一的基礎上做了進一步的改進，本發明實施例二超結器件和本發明實施例一的區別之處為:
[0102]本發明實施例二的超結結構的排列方式為:寬度越小的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的中間區域，寬度越大的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的外周。假定，N型柱31a的寬度小于N型柱31b的寬度，則所述N型柱31a位于所述電荷流動區的中間區域，所述N型柱31b位于所述電荷流動區的外周區域。
[0103]本發明實施例二的具體實施例方式的參數能設置為:
[0104]同樣一本發明實施例1的【具體實施方式】中的P型柱41a和N型柱31a為基準，N型柱31b的寬度相對于N型柱31a的寬度變大，P型柱41b的寬度也相對于P型柱41a的寬度變大。具體能設定為:P型柱41b的寬度為5微米，N型柱31b的寬度為5微米，N型柱31c的寬度為4.5微米。對這一方式的改進是N型柱31b設定為4.2微米，P型柱41b設定為
4.2微米，N型柱31c設定為4.1微米，這樣元胞的別的部分改動最小，便于器件設計。
[0105]本發明實施例三超結器件:
[0106]本發明實施例三超結器件也以平面柵超結N型MOSFET為例進行說明，本發明實施例三超結器件在本發明實施例一的基礎上做了進一步的改進，本發明實施例三超結器件和本發明實施例一的區別之處為:
[0107]本發明實施例三的超結結構的排列方式為:寬度越大的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的中間區域，寬度越小的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的外周；所述電荷流動區的最外圍的寬度較小的N型柱和P型柱交替排列結構一直向外延伸到所述過渡區中。假定，N型柱31a的寬度大于N型柱31b的寬度，則所述N型柱31a位于所述電荷流動區的中間區域，所述N型柱3lb位于所述電荷流動區的外周區域；由N型柱3lb和P型柱41b組成的交替排列結構還延伸到2區中。如圖7所示，圖7中標出了 1區，2區和3區的位置，2區和1區鄰接，在2區的超結單元頂部不在設置MOSFET單元，即沒有柵極結構以及對應的溝道，所以2區中沒有電流流動，2區的中P阱7作為圖3中對應的P型環25，該P型環25和1區中的鄰接的P阱7連接在一起，在P型環25中沒有在設置源區8，所以頂部的多晶硅柵形成不了柵極結構和溝道。圖7可以看出，2區中的所述N型柱31b和P型柱41b交替排列結構都是從1區中之間交替排列延展過來的。
[0108]假定一【具體實施方式】中，P型柱41a的寬度為4微米，N型柱31a的寬度為4微米，P型柱41b的寬度為3微米，N型柱31b的寬度為3微米；由于41b/31b即N型柱31b和P型柱41b交替結構的超結單元的步進為6微米，41a/31a即N型柱31a和P型柱41a交替結構的超結單元的步進為8微米，4 lb/3 lb的步進更小，2區中采用更小的步進的4 lb/3 lb的元胞具有更高的承受反向電壓的能力，通過其延伸到過渡區即2區，能提高器件的反向擊穿電壓。
[0109]本發明實施例四超結器件:
[0110]本發明實施例四超結器件也以平面柵超結N型MOSFET為例進行說明，本發明實施例四超結器件在本發明實施例三的基礎上做了進一步的改進，本發明實施例四超結器件和本發明實施例三的區別之處為:
[0111]本發明實施例四的超結結構的排列方式包括:寬度越大的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的中間區域，寬度越小的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的外周；所述電荷流動區的最外圍的寬度較小的N型柱和P型柱交替排列結構一直向外延伸到所述過渡區以及所述終端區中。假定，N型柱31a的寬度大于N型柱31b的寬度，則所述N型柱31a位于所述電荷流動區的中間區域，所述N型柱31b位于所述電荷流動區的外周區域；由N型柱31b和P型柱41b組成的交替排列結構還延伸到2區和3區中。如圖7所示，2區和3區中的所述N型柱31b和P型柱41b交替排列結構都是從1區中之間交替排列延展過來的。
[0112]假定一【具體實施方式】中，P型柱41a的寬度為4微米，N型柱31a的寬度為4微米，P型柱41b的寬度為3微米，N型柱31b的寬度為3微米；由于41b/31b即N型柱31b和P型柱41b交替結構的超結單元的步進為7微米，41a/31a即N型柱31a和P型柱41a交替結構的超結單元的步進為8微米，4 lb/3 lb的步進更小，2區中采用更小的步進的4 lb/3 lb的元胞具有更高的承受反向電壓的能力，通過其延伸到過渡區和終端區，提高器件的反向擊穿電壓，或減小器件的終端區的尺寸從而縮小器件的芯片面積。
[0113]本發明實施例五超結器件:
[0114]本發明實施例五超結器件也以平面柵超結N型MOSFET為例進行說明，本發明實施例五超結器件在本發明實施例四的基礎上做了進一步的改進，本發明實施例五超結器件和本發明實施例四的區別之處為:
[0115]本發明實施例五的超結結構的排列方式為:寬度越大的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的中間區域，寬度越小的所述N型柱越靠近所述電荷流動區的外周；所述電荷流動區的最外圍的寬度較小的N型柱和P型柱交替排列結構一直向外延伸到所述過渡區以及所述終端區中，同時在所述終端區的最外側的至少一個P型柱的尺寸比所述終端區的內側的P型柱的尺寸要小，尺寸包括寬度和深度，即寬度會縮小、深度也會縮小；當有多個尺寸縮小的P型柱時，多個縮小的P型柱的尺寸能夠相同、也能越往外側尺寸縮小的更多。如圖7所示，假定，N型柱31a的寬度大于N型柱31b的寬度，則所述N型柱31a位于所述電荷流動區的中間區域，所述N型柱31b位于所述電荷流動區的外周區域；由N型柱31b和P型柱41b組成的交替排列結構還延伸到2區和3區中；同時在3區的最外側的P型柱41c的寬度會比P型柱41b的小、P型柱41c的