具有体内场板结构的VDMOS器件制造技术

本发明专利技术提供一种具有体内场板结构的VDMOS器件，每个元胞结构包括从下至上依次设置的金属化漏极、N+衬底、N‑漂移区和金属化源极；N‑漂移区中具有槽形体场板区，槽形体场板区包括渐变介质层、多晶硅场板，N‑漂移区内部左右两侧分别设有P型掺杂区，P型掺杂区上方设有N+重掺杂源区；N‑漂移区的上表面设有栅氧化层，栅氧化层上方有栅电极；栅电极上方设有介质层；器件的元胞结构中无P+重掺杂区，渐变介质层为介电常数渐变的复合介质材料，其介电常数从靠近金属化源极侧到靠近金属化漏极侧逐渐减小；本发明专利技术使得其体内漂移区电场分布更加均匀，相比传统的场板类器件，能承受更高的耐压，能够采用更高的外延层掺杂浓度，从而具有更小的导通电阻。

【技术实现步骤摘要】
具有体内场板结构的VDMOS器件
本专利技术涉及功率半导体器件
，具体涉及到一种具有体内场板结构的功率VDMOS(垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)。
技术介绍
VDMOS兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点。其开关速度相对双极晶体管较快，开关损耗小；输入阻抗高，驱动功率小；跨导高度线性；频率特性好；安全工作区相对较大。功率VDMOS的发展是在MOS器件自身优点的基础上，努力提高耐压和降低损耗的过程。功率MOS的两个重要的基本特性为其导通电阻Rdson和击穿电压VBR，导通电阻Rdson是衡量其导通的电阻，是衡量其导通时静态能量损耗的重要参数，击穿电压VBR是衡量其关断时能够阻断电压的等级参数。传统提升击穿电压的方法为降低漂移区的掺杂浓度，增加其厚度，但是该方法由于漂移区的掺杂浓度降低，其电阻率增加，且漂移区厚度增加，使得MOS的导通电阻上升Rdson。传统的VDMOS器件通过低掺杂的漂移区耐压，漂移区中耗尽层电场分布呈三角形，其耐压VBR和导通电阻Rdson满足以下公式：Rdson＝5.93×10-9*VBR2.5上述公式被称为硅极限，可以看到，传统VDMOS的导通电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有体内场板结构的VDMOS器件，其特征在于：每个元胞结构包括从下至上依次设置的金属化漏极(1)、N+衬底(2)、N‑漂移区(3)和金属化源极(11)；所述N‑漂移区(3)中具有槽形体场板区，所述槽形体场板区包括：位于N‑漂移区(3)左右两侧的渐变介质层(9)、位于渐变介质层(9)中的多晶硅场板(4)，所述多晶硅场板(4)上方与金属化源极(11)相连；左右渐变介质层(9)之间的N‑漂移区(3)内部左右两侧分别设有P型掺杂区(5)，左右两侧的P型掺杂区(5)上方设有N+重掺杂源区(7)；N+重掺杂源区(7)结深低于P型掺杂区(5)，渐变介质层(9)的上端位于P型掺杂区(5)的下表面上方、N+...

【技术特征摘要】
1.一种具有体内场板结构的VDMOS器件，其特征在于：每个元胞结构包括从下至上依次设置的金属化漏极(1)、N+衬底(2)、N-漂移区(3)和金属化源极(11)；所述N-漂移区(3)中具有槽形体场板区，所述槽形体场板区包括：位于N-漂移区(3)左右两侧的渐变介质层(9)、位于渐变介质层(9)中的多晶硅场板(4)，所述多晶硅场板(4)上方与金属化源极(11)相连；左右渐变介质层(9)之间的N-漂移区(3)内部左右两侧分别设有P型掺杂区(5)，左右两侧的P型掺杂区(5)上方设有N+重掺杂源区(7)；N+重掺杂源区(7)结深低于P型掺杂区(5)，渐变介质层(9)的上端位于P型掺杂区(5)的下表面上方、N+重掺杂源区(7)和P型掺杂区(5)的交界面下方，且所述P型掺杂区(5)和N+重掺杂源区(7)的远离器件中心的侧壁均与所述多晶硅场板(4)相接触，所述N+重掺杂源区(7)的上表面与金属化源极(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：任敏，李佳驹，林育赐，罗蕾，谢驰，李泽宏，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51