[實(shí)用新型]一種溝槽MOSFET功率整流器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320071888.9
• 申請(qǐng)日: 2013-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN203179885U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍濤;王乙明;金鐘元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/07
• 分類號(hào): H01L27/07;H01L29/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種溝槽MOSFET功率整流器件及其制造方法。

背景技術(shù)

目前，常用的溝槽MOSFET功率整流器件大多采用美國專利5818084公開的一種溝槽MOSFET結(jié)構(gòu)整流器。如圖1，MOSFET結(jié)構(gòu)10中源區(qū)13和柵區(qū)12連接在一起，寄生二極管連接源區(qū)12和漏區(qū)14。這種結(jié)構(gòu)器件主要用于傳統(tǒng)二極管或MOSFET分流以防止由于PN結(jié)正偏時(shí)的少子存儲(chǔ)導(dǎo)致突發(fā)擊穿和閂鎖效應(yīng)。因而，這種結(jié)構(gòu)的溝槽側(cè)壁和底部有相同的均勻薄氧化層。為形成低的閾值電壓V_th,溝槽的側(cè)壁需要具有薄的氧化層。由于溝槽的側(cè)壁氧化層和底部氧化層具有相同的厚度，所以溝槽底部氧化層的厚度也很薄，但是薄的底部氧化層不能承受高的反向電壓下的高電場強(qiáng)度。如果將這種結(jié)構(gòu)器件應(yīng)用于功率整流，溝槽底部角落將承受高反向電壓下的高電場強(qiáng)度，造成漏電流增大。

因此，如何提供一種溝槽MOSFET功率整流器件，實(shí)現(xiàn)溝槽底部角落能夠承受高反向電壓下高的電場強(qiáng)度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種溝槽MOSFET功率整流器件，實(shí)現(xiàn)溝槽MOSFET功率整流器件的溝槽底部角落能夠承受高反向電壓下高的電場強(qiáng)度。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種溝槽MOSFET功率整流器件，其特征在于，包括，

第一導(dǎo)電類型的襯底；

位于所述襯底第一表面之上的外延層，所述外延層包括第一區(qū)域和圍繞所述第一區(qū)域的第二區(qū)域；

位于所述外延層的第一區(qū)域的若干個(gè)第一溝槽，所述第一溝槽從所述外延層的表面延伸至所述外延層內(nèi)部；其中，所述第一溝槽之間通過臺(tái)面區(qū)域隔開，所述第一溝槽內(nèi)填充有摻雜多晶硅，形成柵多晶硅；

位于所述臺(tái)面區(qū)域表面的第一導(dǎo)電類型的源區(qū)；

位于所述源區(qū)下方的第二導(dǎo)電類型的體區(qū)；

至少一個(gè)位于所述第二區(qū)域的包圍所述第一溝槽的第二導(dǎo)電類型的終端保護(hù)環(huán)，所述終端保護(hù)環(huán)從所述外延層的表面延伸至所述外延層內(nèi)部，且所述終端保護(hù)環(huán)的底部的位置低于所述第一溝槽底部的位置；

位于所述外延層的表面上方且與所述源區(qū)、所述體區(qū)、所述柵多晶硅形成歐姆接觸的第一電極；

位于所述襯底的第二表面下方的第二電極，所述第二表面與所述第一表面相對(duì)；

其中，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型相反。

進(jìn)一步地，所述終端保護(hù)環(huán)的底部位置比所述第一溝槽的底部位置低0.3~3μm。

進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型。

本實(shí)用新型襯底之上的外延層包括第一區(qū)域和圍繞第一區(qū)域的第二區(qū)域，通過在第一區(qū)域形成若干個(gè)第一溝槽，在第二區(qū)域形成至少一個(gè)包圍第一溝槽的第二導(dǎo)電類型的終端保護(hù)環(huán)，該終端保護(hù)環(huán)的底部在外延層內(nèi)的位置低于第一溝槽的底部在外延層內(nèi)的位置。由于外延層的第二區(qū)域圍繞外延層的第一區(qū)域，所以該終端保護(hù)環(huán)能夠?qū)⒌谝粶喜鄣撞拷锹浒鼑．?dāng)?shù)谝粶喜壑車嬖诟叻聪螂妷合碌母唠妶鰪?qiáng)度時(shí)，第二導(dǎo)電類型的終端保護(hù)環(huán)將第一溝槽底部角落包圍，提高了第一溝槽底部角落承受高反向電壓下的高電場強(qiáng)度的能力。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用功率整流器件的電路圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述溝槽MOSFET功率整流器件的平面圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述溝槽MOSFET功率整流器件的剖面圖。

為了便于理解本實(shí)用新型，下面對(duì)附圖標(biāo)記做一說明：

20：襯底，21：外延層，22：場氧化層，30：第一溝槽，31：柵氧化層，33：臺(tái)面區(qū)域，42：多晶硅柵，51：終端保護(hù)環(huán)，53：體區(qū)，54：源區(qū)，55：二氧化硅氧化層，60：通孔，61：鎢，70：第一電極，71：第二電極。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖具體說明所述溝槽MOSFET功率整流器件制造方法及溝槽MOSFET功率整流器件的具體結(jié)構(gòu)。