[實(shí)用新型]一種溝槽型大功率MOS器件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020003237.2
• 申請(qǐng)日: 2010-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201655808U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱袁正;葉鵬;丁磊;冷德武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫新潔能功率半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06;H01L29/423;H01L21/336;H01L27/088;H01L21/8234
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種溝槽型大功率MOS器件，在所述MOS器件的俯視平面上，包括位于半導(dǎo)體基板上的元胞區(qū)和終端保護(hù)結(jié)構(gòu)，所述元胞區(qū)位于半導(dǎo)體基板的中心區(qū)，終端保護(hù)結(jié)構(gòu)位于元胞區(qū)的外圍；所述元胞區(qū)采用溝槽結(jié)構(gòu)，元胞區(qū)內(nèi)元胞通過(guò)元胞溝槽內(nèi)的導(dǎo)電多晶硅并聯(lián)成整體；所述終端保護(hù)結(jié)構(gòu)包括位于其內(nèi)圈的分壓保護(hù)區(qū)和位于其外圈的截止保護(hù)區(qū)；其特征是：

在所述MOS器件的俯視平面上，所述分壓保護(hù)區(qū)包括至少兩圈場(chǎng)氧化層，所述場(chǎng)氧化層均環(huán)繞在元胞區(qū)的外圍；

在所述MOS器件的截面上，分壓保護(hù)區(qū)包括主結(jié)和至少一個(gè)分壓環(huán)；所述主結(jié)為鄰近分壓保護(hù)區(qū)的元胞溝槽與鄰近所述元胞溝槽場(chǎng)氧化層間的第二導(dǎo)電類型層與第一導(dǎo)電類型外延層所形成的PN結(jié)；所述分壓環(huán)為相鄰場(chǎng)氧化層間的第二導(dǎo)電類型層與第一導(dǎo)電類型外延層間形成的PN結(jié)；所述分壓環(huán)位于主結(jié)的外側(cè)；所述主結(jié)與對(duì)應(yīng)鄰近主結(jié)的分壓環(huán)間利用場(chǎng)氧化層及場(chǎng)氧化層下方的第一導(dǎo)電類型外延層隔離；所述相鄰的分壓環(huán)間利用場(chǎng)氧化層及場(chǎng)氧化層下方的第一導(dǎo)電類型外延層相隔離；截止保護(hù)區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型層與分壓保護(hù)區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)鄰近截止保護(hù)區(qū)的第二導(dǎo)電類型層間采用場(chǎng)氧化層及場(chǎng)氧化層下方的第一導(dǎo)電類型外延層相隔離；所述主結(jié)內(nèi)對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)電類型層與第一金屬連接成等電位；

所述第一導(dǎo)電類型層包括位于半導(dǎo)體基板底部的第一導(dǎo)電類型襯底及位于第一導(dǎo)電類型襯底上面的第一導(dǎo)電類型外延層，以及位于第一導(dǎo)電類型外延層上部的第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)；所述第二導(dǎo)電類型層位于第一導(dǎo)電類型外延層的上部；所述第一導(dǎo)電類型襯底的表面為半導(dǎo)體基板的第二主面，第一導(dǎo)電類型外延層的表面為半導(dǎo)體基板的第一主面；所述第一金屬位于元胞區(qū)上方；

在所述MOS器件的截面上，所述分壓保護(hù)區(qū)對(duì)應(yīng)于主結(jié)內(nèi)設(shè)有柵極引出端溝槽；所述柵極引出端溝槽位于第二導(dǎo)電類型層，深度伸入第二導(dǎo)電類型層下方的第一導(dǎo)電類型外延層；所述柵極引出端溝槽內(nèi)壁表面生長(zhǎng)有絕緣柵氧化層，在上述柵極引出端溝槽內(nèi)淀積有導(dǎo)電多晶硅；所述柵極引出端溝槽的槽口設(shè)有第二歐姆接觸孔，所述柵極引出端溝槽及第二歐姆接觸孔上方設(shè)置有第二金屬，所述第二金屬與柵極引出端溝槽內(nèi)的導(dǎo)電多晶硅相接觸；所述分壓保護(hù)區(qū)對(duì)應(yīng)于設(shè)置第二歐姆接觸孔外的其余部分均由絕緣介質(zhì)層覆蓋。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型大功率MOS器件，其特征是：在所述MOS器件的截面上，元胞區(qū)采用溝槽結(jié)構(gòu)，所述元胞溝槽位于第二導(dǎo)電類型層，深度伸入第二導(dǎo)電類型層下方的第一導(dǎo)電類型外延層；所述元胞溝槽內(nèi)壁表面生長(zhǎng)有絕緣柵氧化層，在生長(zhǎng)有絕緣柵氧化層的元胞溝槽內(nèi)淀積有導(dǎo)電多晶硅；元胞區(qū)內(nèi)元胞通過(guò)位于元胞溝槽內(nèi)的導(dǎo)電多晶硅并聯(lián)成整體；所述元胞區(qū)內(nèi)相鄰的元胞溝槽間對(duì)應(yīng)的外壁上方設(shè)有第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)，所述第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)與元胞溝槽外壁相接觸；所述元胞溝槽的槽口覆蓋有絕緣介質(zhì)層；所述?元胞溝槽兩側(cè)的上方均設(shè)有第一歐姆接觸孔，所述元胞溝槽及第一歐姆接觸孔上方淀積有第一金屬；所述第一金屬與元胞區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型層相接觸，并將元胞溝槽兩側(cè)的第二導(dǎo)電類型層連接成等電位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型大功率MOS器件，其特征是：在所述MOS器件的截面上，所述截止保護(hù)區(qū)包括第二導(dǎo)電類型層及位于第二導(dǎo)電類型層上部的第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)；所述截止保護(hù)區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)電類型層與元胞區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)電類型層、分壓保護(hù)區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)電類型層為同一制造層；所述截止保護(hù)區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)于第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)上方設(shè)有第三歐姆接觸孔，所述第三歐姆接觸孔內(nèi)設(shè)置第三金屬，所述第三金屬與第一導(dǎo)電類型注入?yún)^(qū)相接觸；所述截止保護(hù)區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)于設(shè)置第三歐姆接觸孔外的其余部分由絕緣介質(zhì)層覆蓋。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型大功率MOS器件，其特征是：在所述MOS器件的截面上，所述分壓環(huán)內(nèi)第二導(dǎo)電類型層的上方由絕緣介質(zhì)層及場(chǎng)氧化層覆蓋，形成浮置的分壓環(huán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型大功率MOS器件，其特征是：所述第一導(dǎo)電類型襯底上設(shè)有漏極端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述溝槽型大功率MOS器件，其特征是：所述絕緣介質(zhì)層為硅玻璃(USG)、硼磷硅玻璃(BPSG)或磷硅玻璃(PSG)。?