一种平面栅极功率器件及其制造方法技术

本发明专利技术提出了一种平面栅极功率器件及其制造方法，该方法包括提供衬底，并在衬底的上侧制作外延层；在外延层上制作形成JFET区；在外延层的上侧生长栅氧化层，并在栅氧化层的上侧沉积多晶硅；对多晶硅注入第一导电类型的元素，并进行推阱操作，然后经刻蚀工艺形成多晶硅栅极；对多晶硅栅极的中部及其下侧的栅氧化层和外延层进行刻蚀操作，以形成分离沟槽，分离沟槽的下端设置在JFET区内；在分离沟槽内以及所述多晶硅栅极和暴露的外延层上侧沉积介质层。本发明专利技术优化JFET区和栅极边缘的氧化层厚度，避免该区域高电场集中，提高了耐压，降低了栅极电荷Qg和栅极Cgs，大大降低了导通电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，具体涉及一种平面栅极功率器件及其制造方法。

技术介绍

1、平面型金属氧化物半导体(mos)场效应管，在关态下，电压是由反向偏压的p型体区/n-外延结阻挡在装置的漏极与源极之间。在导通状态下，电流通过n型沟道在n+源极与n-外延之间传导。开关期间，栅下方的n-外延通过栅电容充电或放电。因此，开关速度大部分取决于栅-n-外延重叠区域。

2、现有技术中不同结构的器件均具有一定的缺陷，具体如下：

3、常规的平面栅器件的栅-n-外延重叠区域大，虽可以减小两个邻近p型体区距离而减小栅电容和栅极电荷qg。然而，如果彼此太靠近，那么会在位于两个邻近p型体区之间的n-外延的上部引起高电阻，会引发装置的高导通电阻。

4、一般分裂栅结构的器件相比与常规的平面栅器件，有更高开关速度。同时，邻近p型体区之间的空间未减小以维持大致相同的导通电阻。然而，在断开状态下，电场会集中在分裂栅-n-外延重叠区域边缘处，引起装置提前击穿。

5、具有额外虚拟栅的器件将额外虚拟栅连接到源极电极上。虚拟栅具有场板的功能，可以优化断开本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述分离沟槽内的介质层中部设有间隙，以使所述源极金属填充至所述间隙内，所述间隙的下端设置在深入至JFET区内。

3.根据权利要求1所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述介质层包括依次形成的填充氧化层和介质氧化层。

4.根据权利要求3所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述填充氧化层与介质氧化层之间还设有氮化硅或氮氧化硅夹层。

5.根据权利要求1所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述第一导电...

【技术特征摘要】

1.一种平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述分离沟槽内的介质层中部设有间隙，以使所述源极金属填充至所述间隙内，所述间隙的下端设置在深入至jfet区内。

3.根据权利要求1所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述介质层包括依次形成的填充氧化层和介质氧化层。

4.根据权利要求3所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述填充氧化层与介质氧化层之间还设有氮化硅或氮氧化硅夹层。

5.根据权利要求1所述的平面栅极功率器件的制造方法，其特征在于，所述第一导电类型为n型，所述第二导电类型为p型。

6.一种平面栅极功率器件，其特征在于，包括第一导电类型的衬底，所述衬底的上侧设有外延层，所述外延层上经jfet注入和jfet推阱操作制作形成jfet区，所述外延层的上侧设有栅氧化层，所述栅氧化层的上侧设有第一导电类型的多晶硅栅极，所述外延层内设有第二导电类型的体区，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兴正，曹瑞彬，薛璐，
申请(专利权)人：南京华瑞微集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：