一种沟槽MOSFET器件的终端结构及制造方法技术

技术编号:28043420 阅读:71 留言:0更新日期:2021-04-09 23:26
本发明专利技术涉及一种沟槽MOSFET器件的终端结构,包括终端保护区,终端保护区包括第一导电类型衬底及位于第一导电类型衬底上的第一导电类型漂移区,其特征在于,在终端保护区,第一导电类型漂移区内设有与元胞区邻接的过渡区沟槽、位于终端保护区边缘的截止沟槽,过渡区沟槽和截止沟槽间设有缓变结第二导电类型阱区,缓变结第二导电类型阱区上覆盖有绝缘介质,绝缘介质上覆盖有源极金属,源极金属穿过绝缘介质与缓变结第二导电类型阱区欧姆接触;本发明专利技术通过改进终端结构,采用缓变结第二导电类型阱区来进行分压,不仅能提高器件的耐压能力,且能减小终端的宽度,增大有源区的面积,进而降低器件导通电阻,提升了整个器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种沟槽MOSFET器件的终端结构及制造方法
本专利技术涉及一种半导体器件终端结构及制造方法,尤其是一种沟槽MOSFET器件的终端结构及制造方法,属于半导体器件的制造

技术介绍
在功率半导体器件领域,现有的沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(TrenchMetal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,TrenchMOSFET)通常用沟槽结构作为终端保护区,如图1所示,且传统结构的终端保护区在第一导电类型漂移区2上设有至少一个栅沟槽20,利用多个栅沟槽20的分压作用,用来改善芯片外围的局部电场集中效应,从而提升芯片的击穿电压及可靠性,虽然沟槽结构能够有效提高终端耐压,但对于中压120V~150V的沟槽MOSFET器件来说,想进一步提高耐压,需增加沟槽的数量,使得终端的宽度较大,有源区面积减小,不利于降低导通电阻,若不增加沟槽数量,当击穿电压达到120V以上时,会出现的明显的终端耐压较弱的现象,具体表现为终端击穿电压较低,雪崩能力差,可靠性下降等问题,上述问题均与终端结构耐压能力较弱有关,即弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沟槽MOSFET器件的终端结构,包括终端保护区,所述终端保护区环绕在元胞区的周围,所述终端保护区包括半导体基板,所述半导体基板包括第一导电类型衬底(1)及位于第一导电类型衬底(1)上的第一导电类型漂移区(2),其特征在于,在终端保护区,所述第一导电类型漂移区(2)内设有与所述元胞区邻接的过渡区沟槽(3)、位于终端保护区边缘的截止沟槽(4),所述过渡区沟槽(3)和截止沟槽(4)间设有缓变结第二导电类型阱区(5),所述缓变结第二导电类型阱区(5)上覆盖有绝缘介质(6),所述绝缘介质(6)上覆盖有源极金属(7),所述源极金属(7)穿过绝缘介质(6)与缓变结第二导电类型阱区(5)欧姆接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种沟槽MOSFET器件的终端结构,包括终端保护区,所述终端保护区环绕在元胞区的周围,所述终端保护区包括半导体基板,所述半导体基板包括第一导电类型衬底(1)及位于第一导电类型衬底(1)上的第一导电类型漂移区(2),其特征在于,在终端保护区,所述第一导电类型漂移区(2)内设有与所述元胞区邻接的过渡区沟槽(3)、位于终端保护区边缘的截止沟槽(4),所述过渡区沟槽(3)和截止沟槽(4)间设有缓变结第二导电类型阱区(5),所述缓变结第二导电类型阱区(5)上覆盖有绝缘介质(6),所述绝缘介质(6)上覆盖有源极金属(7),所述源极金属(7)穿过绝缘介质(6)与缓变结第二导电类型阱区(5)欧姆接触。


2.根据权利要求1所述的一种沟槽MOSFET器件的终端结构,其特征在于:在终端保护区,从所述过渡区沟槽(3)指向所述截止沟槽(4)的方向上,所述缓变结第二导电类型阱区(5)的深度逐渐减小,形成渐变梯度。


3.根据权利要求1所述的一种沟槽MOSFET器件的终端结构,其特征在于:所述过渡区沟槽(3)内设有栅氧化层(8)及被所述栅氧化层(8)包围的栅极导电多晶硅(9)。


4.根据权利要求1所述的一种沟槽MOSFET器件的终端结构,其特征在于:所述截止沟槽(4)内设有截止氧化层(10)及被所述截止氧化层(10)包围的截止多晶硅(11),所述截止沟槽(4)上设有截止环金属(12),所述截止环金属(12)穿过绝缘介质(6)与所述第一导电类型漂移区(2)接触。


5.根据权利要求1所述的一种沟槽MOSFET器件的终端结构,其特征在于:在所述元胞区,在所述第一导电类型漂移区(2)内设有第二导电类型体区(13)、位于所述第二导电类型体区(13)内的第一导电类型源区(14)及位于第二导电类型体区(13)间的栅沟槽,所述栅沟槽内设有栅氧化层(8)及被所述栅氧化层(8)包围的栅极导电多晶硅(9),所述导电多晶硅(8)上覆盖有绝缘介质(6),所述绝缘介质(6)上覆盖有源极金属(7),所述源极金属(7)穿过绝缘介质(6)内分别与第二导电类型体区(13)、第一导电类型源区(14)欧姆接触。


6.一种沟槽MOSFET器件的终端结构的制作方法,其特征是,包括如下步骤:
步骤一.提供一半导体基板,所述半导体基板包括第一导电类型漂移区(2)以及位于所述第一导电类型漂移区(2)下方的第一导电类型衬底(1),所述第一导电类型漂移区(2)的上表面为半导体基板的第一主面(001),第一导电类型衬底(1)的下表面为半导体基板的第二主面(002);
步骤二.在第一主面(001)上淀积氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘锋周祥瑞刘秀梅
申请(专利权)人:江苏捷捷微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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