[發明專利]一種低柵極電荷功率器件及其制備方法

無效

• 申請號: 201310734227.4
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103730506A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 王海峰;張瑞麗;石夏雨;邱濤;陳祖銀
• 申請（專利權）人: 杭州立昂微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.?一種低柵極電荷功率器件，包括漏極、位于漏極上的N+型襯底及位于N+型襯底上的N-型漂移區，所述N-型漂移區的兩側肩部位置設有P+型溝道區域，P+型溝道區域頂面設有N+型源極區域，所述N-型漂移區上設有柵區，所述柵區上設有源極，所述柵區包括位于N-型漂移區上的柵氧化層，所述柵氧化層上設有多晶硅柵，所述多晶硅柵上設有ILD絕緣層，其特征在于，所述柵氧化層包括主柵氧化層以及位于主柵氧化層兩側的次柵氧化層，所述主柵氧化層位于N-型漂移區上方并與N-型漂移區接觸，且主柵氧化層的寬度小于等于N-型漂移區頂面的寬度，所述次柵氧化層的外側邊緣延伸至與之鄰近的N+型源極區域頂面上方，并與N+型源極區域接觸，次柵氧化層與主柵氧化層之間形成臺階結構。

2.?根據權利要求1所述的一種低柵極電荷功率器件，其特征在于，所述主柵氧化層的厚度為3000~8000埃米。

3.?根據權利要求1所述的一種低柵極電荷功率器件，其特征在于，所述次柵氧化層的厚度為800~1500埃米。

4.?根據權利要求1所述的一種低柵極電荷功率器件，其特征在于，所述漏極的厚度為5000～15000埃米。

5.?一種如權利要求1所述的低柵極電荷功率器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）在N+型襯底上形成N-型外延層；

（2）在N-型外延層上生長主柵氧化層結構，主柵氧化層結構經刻蝕后形成主柵氧化層；

（3）在N-型外延層上生長次柵氧化層結構；

（4）在整個結構表面沉積多晶硅，多晶硅經刻蝕后形成多晶硅柵；

（5）通過沉積，在整個結構表面形成ILD絕緣層結構，同時對ILD絕緣層結構與次柵氧化層結構進行刻蝕以形成ILD絕緣層與次柵氧化層；

（6）通過硼離子和磷離子注入，在次柵氧化層外側的N-型外延層中分別形成P+型溝道區域和N+型源極區域，剩余N-型外延層形成N-型漂移區；

（7）通過金屬濺射，在整個結構表面形成金屬層，金屬層經刻蝕后形成源極；

（8）通過金屬蒸發，在N+型襯底底面形成金屬層作為漏極，即得低柵極電荷功率器件。

6.?根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中N-型外延層的厚度為10~60μm，電阻率為10～40?Ω/□。

7.?根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟（6）中，硼離子注入的離子源為11B+、注入能量為70～120KeV、注入劑量為3.0E13～6.0E13?ions/cm²。

8.?根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟（6）中，磷離子注入的離子源為31P+、注入能量為120～160KeV、注入劑量為1.0E15～8.0E15?ions/cm²。