[發明專利]一種溝槽柵型MOS管及其制造方法

有效

• 申請號: 201210283170.6
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN103035645A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王飛;鐘秋
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L21/8234
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及集成電路領域，特別是涉及一種溝槽柵型MOS管。本發明還涉及一種溝槽柵型MOS管的制造方法。

背景技術

目前，高壓二極管器件是由PN結或者是肖特基金屬半導體接觸構成的。由于肖特基二極管的耐高壓能力有限，高電壓二極管一般采用PN結型二極管，其特點是反偏電壓越大，所需要的耐擊穿耗盡層寬度就要越寬，耗盡層寬度越寬會導致器件正向開啟時的電阻越大，影響器件的整體性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種溝槽柵型MOS管與傳統高壓二極管器件比較，在達到耐高壓擊穿的功能的同時能得到較小正向導通電壓，能實更大電流供電。本發明還提供了一種溝槽柵型MOS管的制造方法。

為解決上述技術問題，本發明溝槽柵型MOS管，包括：

P型外延層或P型硅襯底形成的N阱，N阱中形成有N+注入層，N阱一側P型外延層或P型硅襯底中并列排布有多個彼此串聯的MOS結構；

所述MOS結構包括：形成在所述P型外延層或P型硅襯底中溝槽內的柵氧化層，柵氧化層中形成有多晶硅柵，柵氧化層的一側形成有N+注入層；

每個多晶硅柵與其旁側MOS結構的N+注入層相連，N阱中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將P型外延層或P型硅襯底中最遠離N阱的N+注入層引出作為本器件另一連接端。

一種溝槽柵型MOS管，包括：N型外延層或N型硅襯底中形成的P阱，P阱一側的N型外延層或N型硅襯底中形成有N+注入層，P阱中并列排布有多個彼此串聯的MOS結構；

所述MOS結構包括：形成在所述P阱中溝槽內的柵氧化層，柵氧化層中形成有多晶硅柵，柵氧化層的一側形成有N+注入層；

每個多晶硅柵與其旁側MOS結構的N+注入層相連，所述N型外延層或N型硅襯底中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將P阱中最遠離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的N+注入層引出作為本器件另一連接端。

所述MOS結構是制造參數、器件結構完全相同的。

所述柵氧化層是單層均勻厚度的結構。

一種溝槽柵型MOS管的制造方法，包括：

一、P型外延層或P型硅襯底上形成N阱；

二、在P型外延層或P型硅襯底刻蝕形成多個溝槽，在溝槽內生長柵氧化層；

三、在溝槽內淀積多晶硅柵，刻蝕形成柵極；

四、在N阱和P型外延層或P型硅襯底中注入形成N+注入層；

五、將每個多晶硅柵與其旁側MOS結構的N+注入層相連，將N阱中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將最遠離N阱的MOS結構的N+注入層引出作為本器件的另一連接端。

一種溝槽柵型MOS管的制造方法，包括：

A、N型外延層或N型硅襯底上形成P阱；

B、在P阱中刻蝕形成多個溝槽，在溝槽內生長柵氧化層；

C、在溝槽內淀積多晶硅柵，刻蝕形成柵極；

D、在P阱和N型外延層或N型硅襯底中注入形成N+注入層；

E、將每個多晶硅柵與其旁側MOS結構的N+注入層相連，所述P阱中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將最遠離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的MOS結構的N+注入層引出作為本器件另一連接端。

本發明溝槽柵型MOS管與傳統高壓二極管器件比較，在達到耐高壓擊穿的功能的同時能得到較小正向導通電壓，能實更大電流供電。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是傳統PN結二極管的示意圖。

圖2是本發明一實施例的示意圖。

圖3是本發明另一實施例的示意圖。

附圖標記說明

1是P型外延層或P型硅襯底

2、7是柵氧化層

3是N阱

4、9是N+注入層

5、10是多晶硅柵

6是N型外延層或N型硅襯底

8是P阱

a、b、c、d是引出端。

具體實施方式

如圖2所示，本發明一實施例，包括：P型外延層或P型硅襯底1形成的N阱3，N阱中形成有N+注入層4，N阱3一側的P型外延層或P型硅襯底1中并列排布有三個制造參數、器件結構完全相同的，彼此串聯的MOS結構（串聯MOS結構數量可根據器件實際需要確定，不限于三個）；

所述MOS結構包括：形成在P型外延層或或P型硅襯底1中溝槽內的柵氧化層2，柵氧化層2中形成有多晶硅柵5，柵氧化層2的一側形成有N+注入層4；