[實用新型]一種具有浮空層分裂柵的MOSFET

有效

• 申請號: 201720169279.5
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN206471336U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 楊東霓;胡慧雄;顧南雁
• 申請（專利權）人: 深圳市迪浦電子有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司44384
• 代理人: 曹紅梅,蘇芳

技術領域

本實用新型涉及半導體領域，尤其涉及一種具有浮空層分裂柵MOSFET。

背景技術

傳統設計，在的低壓Splitting-gate Trench MOS結構中，利用厚氧化層耐壓，可以大大提高外延電阻率，從而減小Rsp。但是由于其底部分裂柵結構的底部承受的電場更高，使得擊穿提前發生。

傳統分立器件是單芯片設計與生產，簡單的根據柵電極信號完成對電路的關斷和開啟，功能單一，缺少與電路系統的信號反饋，很難做到智能控制。

實用新型內容

本實用新型為了減小trench底部的尖峰電場，使得在外延層以及trench底部的電場更加平坦，因此在保證擊穿電壓相同的前提下，可以進一步提高外延濃度來進一步降低Rsp。同時，實現具有功率器件工作信息抽樣反饋的智能集成類芯片，使得器件在任何工作狀態下可以受到監控管理，從而實現工作狀態的智能調整。

本實用新型的技術方案具體如下：

一種具有浮空層分裂柵的MOSFET，包括：N+襯底層，N+襯底層上設有N-外延層，N-外延層的中間和兩側分別設置有P-body層，P-body層的左右兩側分別設置有第一Trench槽和第二Trench槽，兩Trench槽之間為不連續的P-body層，兩Trench槽貫穿P-body層至N-外延層上部；每一Trench槽內均充滿SiO₂層，SiO₂層中設有兩不連續的Poly結構；每一Trench槽口外側在P-body層中圍有一圈N-阱；P-body層上設有Metal層；兩Trench槽內的SiO₂滿出至Metal層；

在N-外延層中，對應每一Trench槽下方設置有P型浮空層，兩P型浮空層不連續。

較佳地，P型浮空層與對應的Trench槽不相連。

較佳地，P型浮空層與對應的Trench槽相連。

采用上述技術方案，本實用新型通過P型浮空層的引入大大優化了傳統split-gate的內部電場：在不需要外mask下優化split-gate，進一步減小split-gate的Rsp，提高了split-gate的擊穿電壓，獲得了良好的靜電保護效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一的縱剖面的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例一的電場特性圖；

圖3為本實用新型實施例二的縱剖面的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例二的電場特性圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對實用新型進行詳細說明。

參照圖1與圖2所示，本實用新型提供一種具有浮空層分裂柵的MOSFET，包括：N+襯底層101，N+襯底層101上設有N-外延層102，N-外延層102的中間和兩側分別設置有P-body層103，P-body層103的左右兩側分別設置有第一Trench槽104a和第二Trench槽104b，兩Trench槽104a/104b之間為不連續的P-body層103，兩Trench槽104a/104b貫穿P-body層103至N-外延層102上部；每一Trench槽104a/104b內均充滿SiO₂層105，SiO₂層105中設有兩不連續的Poly結構106；每一Trench槽104a/104b口外側在P-body層中圍有一圈N-阱107；P-body層103上設有Metal層108；兩Trench槽104a/104b內的SiO₂層105滿出至Metal層108；在N-外延層102中，對應每一Trench槽104a/104b下方設置有P型浮空層109，兩P型浮空層109不連續。

圖1所示為本實用新型的實施例一，其中，P型浮空層109與對應的Trench槽104a/104b不相連。實施例一的此種結構，獲得的電場特性圖見圖2，其中曲線L0為未引入P型浮空層109的特性圖，L1為本實施例一的特性圖，在Trench槽104a/104b底部引入了兩個浮空的P型層后，原先在Trench底部出現的電場尖峰出現變化，電場變得更平坦，如上圖紅色曲線，以此大大增加了擊穿電壓。如果保證擊穿電壓不變，以此可以大大減小Rsp。