氧化物填充扩展沟槽栅超结MOSFET及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用氧化物填充扩展沟槽栅超结ＭＯＳＦＥＴ及其制造方法，包括沟槽型的多晶硅栅极、栅氧化层及栅氧化层两侧的ｐ－Ｗｅｌｌ区，ｐ－Ｗｅｌｌ区内设置有ｎ↑［＋］源区；多晶硅栅极的正下方设有扩展沟槽，槽内有填充氧化物；在填充氧化物的两侧、两个ｐ－Ｗｅｌｌ区的正下方依次设置有两个相同宽度的ｎ柱区与两个相同宽度的ｐ柱区。两侧的ｎ柱区与ｐ柱区都以填充氧化物为对称，且ｎ柱区与柱区ｐ及填充氧化物区的厚度相同，ｐ柱区与ｎ柱区及填充氧化物的下面设置有一层硅衬底。其中，ｎ柱区是采用小角度注入形成的。本发明专利技术沟槽栅超结ＭＯＳＦＥＴ结构，提高了器件的击穿电压，降低了导通电阻，减小了输入电容和输出电容，使得器件的总功耗降低，并简化了制造工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力半导体器件
，涉及一种功率MOSFET器件结 构，具体涉及一种用氧化物填充的扩展沟槽栅超结MOSFET结构，本专利技术 还涉及该器件结构的制造方法。
技术介绍
击穿电压和导通电阻是设计功率MOSFET器件必须考虑的两个主要参 数。提高击穿电压，导通电阻也随之提高，导致通态功耗增加，因此，需要 对功率MOSFET器件的导通电阻(Ron)加以限制。此外，减小输入电容和输 出电容可提高功率MOSFET器件的开关速度，降低幵关损耗，从而使功率 MOSFET的总功耗降低。沟槽栅超结MOSFET是在常规的沟槽栅MOSFET结构的基础上开发出 来的，其漂移区由n柱区和p柱区交替形成的超结组成。沟槽栅超结MOSFET 不仅具有与常规的沟槽栅MOSFET类似的低导通电阻，还具有比其更高的击 穿电压。在超结的n柱区和p柱区之间满足电荷平衡的前提下，柱区厚度越厚， 沟槽栅超结MOSFET器件承受的电压越高。现有沟槽栅超结MOSFET结构仍存在导通电阻高、输入电容和输出电 容大等问题，使器件的导通损耗和开关损耗都较大。并且，在阻断状态下， 漏极电压的增加会在多晶硅栅极下的n柱区表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用氧化物填充扩展沟槽栅超结ＭＯＳＦＥＴ，包括沟槽型的多晶硅栅极、栅氧化层及栅氧化层两侧的ｐ－Ｗｅｌｌ区，ｐ－Ｗｅｌｌ区内设置有ｎ↑［＋］源区；多晶硅栅极的正下方设有扩展沟槽，该槽内填充有氧化物；在填充氧化物的两侧、两个ｐ－Ｗｅｌｌ区的正下方依次设置有两个相同宽度的ｎ柱区与两个相同宽度的ｐ柱区，两侧的ｎ柱区与ｐ柱区都以填充氧化物为对称，且ｎ柱区与ｐ柱区及填充氧化物的厚度相同，ｐ柱区与ｎ柱区及填充氧化物的下面设置有一层硅衬底。

【技术特征摘要】
1. 一种用氧化物填充扩展沟槽栅超结MOSFET，包括沟槽型的多晶硅栅极、栅氧化层及栅氧化层两侧的p-Well区，p-Well区内设置有n+源区；多晶硅栅极的正下方设有扩展沟槽，该槽内填充有氧化物；在填充氧化物的两侧、两个p-Well区的正下方依次设置有两个相同宽度的n柱区与两个相同宽度的p柱区，两侧的n柱区与p柱区都以填充氧化物为对称，且n柱区与p柱区及填充氧化物的厚度相同，p柱区与n柱区及填充氧化物的下面设置有一层硅衬底。2. 按照权利要求1所述的沟槽栅超结MOSFET，其特征在于，所述n 柱区的宽度与浓度之积为1.7xl012cm—2。3. 按照权利要求l所述的沟槽栅超结MOSFET，其特征在于，所述的 填充氧化物为Si02。4. 一种权利要求1所述沟槽栅超结MOSFET的制造方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行步骤l:在硅衬底上生长一层p型外延层，在？型外延层上生长一层？+ 型外延层；步骤2:将硼离子B+注入上步形成的p+型外延层中，形成p-wdl区； 步骤3:在上步形成的p-wdl区内注入磷离子P+，在？- 6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩琳，孙军，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87[]