沟槽型MOSFET器件及其制备方法技术

技术编号:30651310 阅读:27 留言:0更新日期:2021-11-04 01:11
本发明专利技术公开了一种沟槽型MOSFET器件及其制备方法,该器件在外延层设置有沟槽,在沟槽内填充多晶硅,在多晶硅和沟槽之间设置有厚氧化层和薄氧化层,在对应薄氧化层的沟槽上端周围的外延层上设置有Pbody基区;在厚氧化层对应的外延层处设置有N+区层;在Pbody基区上方靠近沟槽的地方设置有N+源区,在沟槽的上方设置有绝缘介质层,在绝缘介质层和外延层上方设置有源金属层,在绝缘介质层上设置有接触孔,所述接触孔将接源金属层分别与N+源区和Pbody基区相连接,所述接触孔内设置有金属。本发明专利技术通过采用深沟槽和沟槽下部分的厚氧化层,提高了相同外延参数下器件的耐压,可以用更低电阻率的外延,从而优化了导通电阻Ron。从而优化了导通电阻Ron。从而优化了导通电阻Ron。

【技术实现步骤摘要】
沟槽型MOSFET器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种沟槽型MOSFET器件及其制备方法,属于半导体功率器件


技术介绍

[0002]由于JEFET区的存在以及工艺限制,传统平面VDMOS无法把元胞尺寸做得很小,限制了平面VDMOS器件的功率密度,沟槽型MOSFET因为其垂直导电特点,使其元胞尺寸可以做得更小,且消除了JEFET区,具有功率密度高,导通电阻小等优点,对于耐压小于100V功率MOSFET器件,现在已经普遍采购沟槽MOSFET结构。
[0003]沟槽MOSFET的沟槽垂直晶圆表面位于外延层内,多晶位于沟槽内,多晶与外延间通过二氧化硅隔离,沟槽结构贯穿N+源极区域、Pbody体区和N

漂移区。当栅极加的正电压大于阈值电压时,栅氧化层表面会形成反型层,形成沟道,在D级加正电压,S极接零电压时,电流从沟道流过MOSFET导通。当漏极接正压,源极和栅极接零电压,时器件的P型区和N

漂移区承受耐压,MOSFET截止。中低压MOSFET应用对耐压要求不高,但对导通损耗要求高,要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沟槽型MOSFET器件,包括漏极区、半导体衬底和外延层,其特征是,在外延层设置有沟槽,在沟槽内填充多晶硅,在多晶硅和沟槽之间设置有氧化层,在沟槽上端周围的外延层上设置有Pbody基区,所述氧化层与Pbody基区对应部分的厚度小于氧化层对应Pbody基区下方部分的厚度;在Pbody基区下方部分的氧化层对应的外延层处设置有N+区层;在Pbody基区上方靠近沟槽的地方设置有N+源区,在沟槽的上方设置有绝缘介质层,在绝缘介质层和外延层上方设置有源金属层,在绝缘介质层上设置有接触孔,所述接触孔将接源金属层分别与N+源区和Pbody基区相连接,所述接触孔内设置有金属。2.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件,其特征是,所述绝缘介质层的下表面面积至少大于沟槽的横截面面积。3.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件,其特征是,所述多晶硅对应Pbody基区部分的横截面面积大于多晶硅对于Pbody基区下方部分的横截面面积。4.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件,其特征是,所述沟槽的侧面垂直,底部圆滑。5.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件,其特征是,所述N+区层的厚度不大于0.1um。6.根据权利要求1

5任意一项所述的沟槽型MOSFET器件,其特征是,在Pbody基区深度内沟槽中设置的氧化层采用厚度为400~800A的薄氧化层,作为栅氧化层;在超过Pbody深度...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔同万兴兴朱开兴加春雷
申请(专利权)人:济南市半导体元件实验所
类型:发明
国别省市:

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