一种低电容的晶体管功率器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种低电容的晶体管功率器件，包括硅片、栅氧化层、多晶硅层、二氧化硅层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于；所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，所述热场氧化层的厚度为9500-11500埃。本发明专利技术具有低电容、驱动功率较低、栅区不容易损坏、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子技术，尤其涉及的是。
技术介绍
现有技术中，现有的晶体管功率器件，例如，VDMOS (垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)和IGBT (绝缘栅双极型晶体管)，都是一种栅极电压控制，二种载流子参入导电的器件，他具有驱动电路简单，电流能力大，易于集成等优点。各晶体管功率器件的栅电极的面积占据其总面积的一半以上，为了减少晶体管功率器件的驱动功率，需要减少栅区电容。传统的栅电容是多晶硅和器件的表面形成的电容，中间的介质层是栅氧化层，栅氧化层很薄，所以栅电容较大。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有低电容、驱动功率较低、栅区不容易损坏、使用寿命长的低电容的晶体管功率器件。本专利技术的技术方案如下一种低电容的晶体管功率器件，包括硅片、栅氧化层、多晶硅层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于；所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，所述热场氧化层的厚度为9500-11500埃。应用于上述技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述热场氧化层的厚度为10000埃。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述晶体管功率器件为 VDMOS功率器件或IGBT功率器件。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述热场氧化层仅设置在所述栅电极的栅区沟道区外表面。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述热场氧化层还设置在所述源电极的N+源区，作为N+源区注入的屏蔽口。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，还包括一二氧化硅绝缘层， 用于隔离所述栅电极和所述源电极。应用于上述各个技术方案，一种低电容的晶体管功率器件的制造方法中，包括如下步骤A、热场氧化所述硅片，形成所述热场氧化层；B、热氧化硅片形成所述栅氧化层；C、 淀积多晶硅再光刻多晶硅区形成所述栅电极；D、形成所述源电极和所述漏电极；E、形成所述低电容的晶体管功率器件。应用于上述各个技术方案，所述的制造方法中，在步骤A之后，还执行步骤Al，在形成所述热场氧化层后，设置所述热场氧化层的厚度，并光刻所述硅片。应用于上述各个技术方案，所述的制造方法中，步骤Al具体执行光刻所述硅片时，保留所述栅极的栅区沟道区外表面的热场氧化层，，以及所述源电极的N+源区部分的热场氧化层。应用于上述各个技术方案，所述的制造方法中，还包括步骤Dl 淀积二氧化硅，隔离绝缘栅所述电极和所述源电极。采用上述方案，本专利技术通过在所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，从而增加了部分栅区的氧化层厚度，即增加了所述栅区得介质层，由于栅区电容是和介质层的厚度成反比，从而降低了栅电容，由此降低了所述晶体管功率器件的驱动功率， 使所述栅区不容易损坏、并且，增加了所述晶体管功率器件的使用寿命；并且，通过热场氧化所述硅片，形成对应的所述热场氧化层，从而制造出所述低电容的晶体管功率器件。附图说明图1为本专利技术中晶体管功率器件的一种结构示意图；图2为本专利技术中晶体管功率器件制造方法的一种流程图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明。实施例1如图1所示，本实施例提供了一种低电容的晶体管功率器件，其中，所述晶体管功率器件可以为VDMOS (垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)功率器件，或者，也可以为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率器件。所述晶体管功率器件由硅片106、栅氧化层104、多晶硅层102组成，并且，所述晶体管功率器件设置有栅电极101、源电极105和漏电极。并且，还在所述栅氧化层104和所述多晶硅层102之间，还设置一热场氧化层103， 所述热氧化层103可以通过在生长栅氧化层104之前，在将厚场氧化后进行光刻时，保留部分氧化层形成所述热场氧化层，并且，在光刻完后，分别生长所述栅氧化层104和所述多晶硅层102，生长完成后，经过光刻形成所述栅电极101、所述源电极105和所述漏电极；所述热场氧化层可以仅设置在形成所述栅电极101的多晶硅层102和所述栅氧化层104之间， 作为所述栅电极的介质层，对所述栅电极101的栅区可以起到保护作用，降低所述栅电极栅区的电容，使所述栅区不容易损坏。其中，所述热场氧化层的厚度可以设置为9500-11500埃，如，其厚度可以为9500 埃、9600 埃、9800 埃、9900 埃、10000 埃、10100 埃、10200 埃、10400 埃、10600 埃、10800 埃、 10900埃、11000埃、11200埃、11500埃等等，其厚度可以根据在厚场氧化时所形成的氧化层设定，并且，可以根据实际的需要，设定为一个合适的厚度，优选的，可以将所述热场氧化层的厚度为10000埃。或者，所述热场氧化层可以仅设置在所述栅电极的栅区沟道区外表面，作为所述栅电极的介质层，可以于所述栅氧化层一起，增加所述栅电极介质层的厚度，从而降低其电容，起到良好的保护作用。又或者，所述热场氧化层还设置在所述源电极的N+源区，即通过所述N+源区注入离子，形成半导体的N区，所述热场氧化层可以作为所述N+源区注入的屏蔽口，从而实现N+4的自对准。再或者，所述的晶体管功率器件中，还包括一二氧化硅绝缘层，所述二氧化硅通过沉积在所述多晶硅的表面，形成所述二氧化硅绝缘层，所述二氧化硅绝缘层用于隔离所述栅电极和所述源电极，防止所述栅电极和所述源电极相通。实施例2如图2所示，本实施例提供了一种低电容的晶体管功率器件的制造方法，所述制造方法用于制造上述各例所述的低电容的晶体管功率器件，所述晶体管功率器件可以为 VDMOS (垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)功率器件，或者，也可以为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率器件，其包括如下步骤首先，第一步，通过热场氧化所述硅片，氧化形成所述热场氧化层，在形成所述热场氧化层后，还可以对所述硅片其进行硼区掺杂，形成P+区。或者，还可以对完成热场氧化和硼区掺杂的硅片进行光刻，其中，可以在光刻所述硅片时，保留所述栅电极的栅区沟道区外表面的所述热场氧化层，以及所述源电极的N+源区部分的所述热场氧化层，使所述热场氧化层形成与所述栅氧化层一起，形成所述栅电极的栅区的介质层，从而对所述栅电极的栅区起到保护作用。或者，在形成所述热场氧化层后，还设置所述热场氧化层的厚度，并根据设置的所述热场氧化层的厚度，光刻所述热场氧化层，例如，所述热场氧化层的厚度可以设置为 9500-11500 埃，如，设置为 9500 埃、9600 埃、9800 埃、9900 埃、10000 埃、10100 埃、10200 埃、 10400埃、10600埃、10800埃、10900埃、11000埃、10200埃、11500埃等等，其厚度可以根据在厚场氧化是形成的氧化层设定，并且，可以根据实际的需要，设定为一个合适的厚度，优选的，可以将所述热场氧化层的厚度为10000埃。然后，第二步，再热氧化所述硅片，形成所述栅氧化层，其中，是采用热场氧化硅作为所述栅氧化层，所述热场氧化硅同样是作为所述栅电极的介质层，起到分离晶体管的源漏沟道和多晶硅之间的作用，是晶体管功率器件的重要部分，其还对所述栅电极、源电极和漏电极起到保护作用。第三步，淀积多晶硅，即通过沉积的方式生长多晶硅，如，可以在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种低电容的晶体管功率器件，包括硅片、栅氧化层、多晶硅层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于；所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，所述热场氧化层的厚度为９５００－１１５００埃。

【技术特征摘要】
1.一种低电容的晶体管功率器件，包括硅片、栅氧化层、多晶硅层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于；所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，所述热场氧化层的厚度为 9500-11500 埃。2.根据权利要求1所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述热场氧化层的厚度为 10000 埃。3.根据权利要求1或2所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述晶体管功率器件为 VDMOS功率器件或IGBT功率器件。4.根据权利要求3所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述热场氧化层仅设置在所述栅电极的栅区沟道区外表面。5.根据权利要求4所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述热场氧化层还设置在所述源电极的N+源区，作为N+源区注入的屏蔽口。6.根据权利要求4所述的晶体管功率器件，其特征在于，还包括一二氧化硅绝缘层，用于隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，
申请(专利权)人：深圳市稳先微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：94