[發明專利]一種深溝槽大功率MOS器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200810019085.2
• 申請日: 2008-01-08
• 公開（公告）號: CN101217144A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 朱袁正;秦旭光
• 申請（專利權）人: 蘇州硅能半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L23/522;H01L21/8234
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 馬明渡

1.一種深溝槽大功率P型MOS器件，在俯視平面上，中心區由并聯的單胞組成陣列，單胞陣列的外圍設有終端保護結構；所述陣列內單胞通過溝槽導電多晶硅而并聯成整體，終端保護結構由位于內圈的至少一個保護環和位于外圈的一個截止環組成，其特征在于：

N阱層存在于整個終端保護區域；

在截面上保護環采用溝槽結構，溝槽位于輕摻雜N阱層，其深度伸入N阱層下方的輕摻雜P型外延層，溝槽壁表面生長有絕緣柵氧化層，溝槽內淀積有導電多晶硅，溝槽頂部的槽口由絕緣介質覆蓋，以此構成溝槽型導電多晶硅浮置場板結構的保護環；

在截面上截止環采用溝槽結構，該溝槽寬度大于單胞的溝槽寬度，溝槽位于輕摻雜N阱層，其深度伸入N阱層下方的輕摻雜P型外延層，溝槽壁表面生長有絕緣柵氧化層，溝槽內淀積有導電多晶硅，溝槽頂部設置金屬連線，溝槽外側為N阱層或者上方帶P+注入區域的N阱層，該金屬連線將溝槽內的導電多晶硅與溝槽外側的N阱層連接成等電位，或者將溝槽內的導電多晶硅同時與溝槽外側的P+注入區及N阱層連接成等電位，溝槽頂部的槽口由絕緣介質覆蓋，以此構成溝槽型導電多晶硅的截止環。

2.根據權利要求1所述的深溝槽大功率P型MOS器件，其特征在于：所述單胞陣列的溝槽導電多晶硅向保護環與單胞陣列之間的區域延伸，延伸端為一個直徑大于溝槽寬度的圓形引線終端，或者邊長大于溝槽寬度的多邊形引線終端，柵電極引線孔開設在該引線終端位置上，使金屬連線直接與溝槽導電多晶硅相連。

3.根據權利要求2所述的深溝槽大功率P型MOS器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，硬掩膜生長；

第二步，深溝槽刻蝕；

第三步，柵氧化/多晶硅淀積/多晶硅阻值調整；

第四步，多晶硅刻蝕；

第五步，N阱層注入；

第六步，源極光刻；

第七步，層間介質淀積；

第八步，孔光刻/刻蝕；

第九步，鋁金屬淀積/光刻/刻蝕；

第十步，鈍化層淀積/光刻/刻蝕。

4.根據權利要求2所述的深溝槽大功率P型MOS器件的制造方法，其特征在于：在第三步柵氧化/多晶硅淀積/多晶硅阻值調整中，首先采用一次磷注入，其次再采用一次硼注入以及配套的退火工藝來調節導電多晶硅電阻。