[發明專利]一種溝槽功率MOS器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201010160987.5
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101834209A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 朱袁正;冷德武;葉鵬;丁磊
• 申請（專利權）人: 無錫新潔能功率半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種溝槽型功率MOS器件，在所述MOS器件的俯視平面上，包括位于半導體基板上的元胞區和終端保護區，所述元胞區位于半導體基板的中心區，所述終端保護區位于元胞區的外圍；所述終端保護區包括分壓保護區和截止保護區；所述元胞區采用溝槽結構，元胞區通過元胞溝槽內的導電多晶硅并聯成整體；其特征是：

在所述MOS器件的俯視平面上，所述分壓保護區包括若干個互相獨立且均勻分布的分壓保護單元，所述分壓保護單元環繞在元胞區外圈，相鄰分壓保護單元間利用第二導電類型層相隔離；

在所述MOS器件的截面上，所述分壓保護單元采用溝槽結構，所述分壓溝槽位于第二導電類型層，深度伸入第二導電類型層下方的第一導電類型外延層，所述分壓溝槽內壁生長有絕緣氧化層，在生長有絕緣氧化層的分壓溝槽內填充有導電多晶硅；半導體基板對應于分壓保護區的表面均覆蓋有絕緣介質層；所述絕緣介質層封閉分壓溝槽內的導電多晶硅，在分壓溝槽內形成浮置狀態的導電多晶硅；

在所述MOS器件的截面上，所述分壓溝槽兩側的第二導電類型層均為零電位，所述第二導電類型層位于第一導電類型外延層上部。

2.根據權利要求1所述的溝槽型功率MOS器件，其特征是：在所述MOS器件的截面上，所述截止保護區采用溝槽結構，所述截止溝槽位于第二導電類型層，深度伸入第二導電類型層下方的第一導電類型外延層；所述截止溝槽內壁生長有絕緣氧化層，在生長有絕緣氧化層截止溝槽內淀積有導電多晶硅；所述截止保護區對應于截止溝槽槽口外的其余由絕緣介質層覆蓋；所述截止溝槽的外側上部為帶有第一導電類型注入區的第二導電類型層；所述截止溝槽的對應于槽口上部設有第二歐姆接觸孔；截止溝槽外側設有第三歐姆接觸孔，所述第三歐姆接觸孔從絕緣介質層的表面延伸至第二導電類型層，第三歐姆接觸孔遠離元胞區與分壓保護區；所述第二歐姆接觸孔與第三歐姆接觸孔內均填充有第三金屬，所述第三金屬填充在第二歐姆接觸孔及第三歐姆接觸孔內，并覆蓋在截止保護區上；所述第三金屬將截止溝槽內的導電多晶硅及截止溝槽外側的第二導電類型層連接成等電位；

在所述MOS器件的俯視平面上，所述截止保護區內的截止溝槽為封閉環狀結構，所述截止溝槽環繞在元胞區和分壓保護區的外圍。

3.根據權利要求1所述的溝槽功率MOS器件，其特征是：在所述MOS器件的俯視平面上，所述分壓保護單元為正方形、長方形或者多邊形。

4.根據權利要求1所述的溝槽功率MOS器件，其特征是：在所述MOS器件的截面上，所述元胞區采用溝槽結構，所述元胞溝槽位于第二導電類型層，深度伸入第二導電類型層下方的第一導電類型外延層；所述元胞溝槽內壁生長有絕緣氧化層，在生長有絕緣氧化層的元胞溝槽內淀積有導電多晶硅；元胞溝槽的槽口由絕緣介質層覆蓋，相鄰元胞溝槽間的外壁側上方均設置第一導電類型注入層；元胞區內元胞溝槽通過元胞溝槽內的第一電極并聯成整體；所述元胞溝槽的兩側均設有第一歐姆接觸孔，所述第一歐姆接觸孔從絕緣介質層的表面延伸到第二導電類型層內；所述第一歐姆接觸孔內填充有源極金屬；所述源極金屬填充在第一歐姆接觸孔內并覆蓋在元胞區上，形成MOS器件的源極端；所述第一歐姆接觸孔內源極金屬將元胞溝槽兩側的第二導電類型層連接成等電位。