[實用新型]溝槽功率MOS器件

有效

• 申請號: 201721813440.4
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN207624702U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 黃彥智;陸佳順;楊潔雯
• 申請（專利權）人: 蘇州硅能半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/41;H01L29/78
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡;王健

本實用新型涉及一種溝槽功率MOS器件，所述MOS器件包括至少2個MOS器件單元，所述MOS器件單元進一步包括位于有源區中源極和柵極，有源區外圍設有終端保護結構，所述柵極自上而下包含柵電極金屬層、絕緣介質層、絕緣柵氧化層、P型摻雜層、N型外延層以及N型襯底；相鄰MOS器件單元之間的P型摻雜層、N型外延層內具有一輕摻雜N型錐形深阱部和重摻雜N型阱接觸區，此輕摻雜N型錐形深阱部的上端延伸至絕緣介質層的下表面，所述輕摻雜N型錐形深阱部的下端嵌入N型外延層內，所述重摻雜N型阱接觸區位于N型外延層內，所述輕摻雜N型錐形深阱部下端與重摻雜N型阱接觸區上表面接觸。本實用新型加強了器件的可靠性和并改善了崩潰效應，有助于組件在反向偏壓時（Vds bias），使電場曲線趨于平緩，改善漏電流的增加程度。

技術領域

本實用新型涉及MOS器件技術領域，具體涉及一種溝槽功率MOS器件。

背景技術

溝槽功率MOS 器件是在平面式功率MOS 器件的基礎上發展起來的。與平面式功率MOS 器件相比，其具有導通電阻低、飽和壓降低、開關速度快、溝道密度高、芯片尺寸小等優點；采用溝槽式結構，消除了平面式功率MOS 器件存在的寄生JFET（結型場效應管）效應。目前深溝槽功率MOS 器件已經發展成為中低壓大功率MOS 器件的主流。隨著深溝槽大功率MOS 器件工藝技術的日漸成熟，市場競爭日趨激烈，一顆芯片的制造成本和利潤都已經是按照多少分錢人民幣來計算。

發明內容

本實用新型目的是提供一種溝槽功率MOS器件，該溝槽功率MOS器件加強了器件的可靠性和并改善了崩潰效應，有助于組件在反向偏壓時（Vds bias），使電場曲線趨于平緩，改善漏電流的增加程度，進而使崩潰效應不容易產生。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種溝槽功率MOS器件，所述MOS器件包括至少2個MOS器件單元，所述MOS器件單元進一步包括位于有源區中源極和柵極，有源區外圍設有終端保護結構，所述柵極自上而下包含柵電極金屬層、絕緣介質層、絕緣柵氧化層、P型摻雜層、N型外延層以及N型襯底；

在柵電極金屬層下方的絕緣介質層上開有接觸孔，柵電極金屬層從該接觸孔中向下延伸至導電多晶硅頂部，并與導電多晶硅直接相連；所述導電多晶硅淀積于溝槽中，在柵電極金屬層下方設有溝槽，該溝槽位于P型摻雜層，溝槽底部伸入N型外延層，溝槽內壁表面生長有絕緣柵氧化層，溝槽內淀積有導電多晶硅，從而形成溝槽型導電多晶硅；

相鄰MOS器件單元之間的P型摻雜層、N型外延層內具有一輕摻雜N型錐形深阱部和重摻雜N型阱接觸區，此輕摻雜N型錐形深阱部的上端延伸至絕緣介質層的下表面，所述輕摻雜N型錐形深阱部的下端嵌入N型外延層內，所述重摻雜N型阱接觸區位于N型外延層內，所述輕摻雜N型錐形深阱部下端與重摻雜N型阱接觸區上表面接觸，所述輕摻雜N型錐形深阱部的深度與溝槽的深度比例為10：（8~12）。

上述技術方案中的有關內容解釋如下：

1、上述方案中，所述輕摻雜N型錐形深阱部上端開口寬度與下端開口寬度比例為10：（2~4）。

2、上述方案中，所述輕摻雜N型錐形深阱部的側壁與底部的夾角為100°~130°。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果：

1、本實用新型溝槽功率MOS器件，其相鄰MOS器件單元之間的P型摻雜層、N型外延層內具有一輕摻雜N型錐形深阱部和重摻雜N型阱接觸區，此輕摻雜N型錐形深阱部的上端延伸至絕緣介質層的下表面，所述輕摻雜N型錐形深阱部的下端嵌入N型外延層內，所述重摻雜N型阱接觸區位于N型外延層內，輕摻雜N型錐形深阱部下端與重摻雜N型阱接觸區上表面接觸，輕摻雜N型錐形深阱部的深度與溝槽的深度比例為10：（8~12），在兩個2個功率MOS器件單胞中間置入超結接面，加強了器件的可靠性和并改善了崩潰效應，有助于組件在反向偏壓時（Vds bias），使電場曲線趨于平緩，改善漏電流的增加程度，進而使崩潰效應不容易產生。