[實用新型]具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構

有效

• 申請號: 201921344802.9
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN211404508U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 錢振華;張艷旺
• 申請（專利權）人: 無錫橙芯微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本實用新型涉及一種MOS結構，具體是一種具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構，屬于半導體器件的制造技術領域。在所述N型外延層中形成溝槽，所述溝槽從第一主面向第二主面延伸；所述溝槽的下部內壁為階梯形，形成階梯形的屏蔽柵區，所述階梯形的屏蔽柵區包括屏蔽柵和位于所述屏蔽柵兩側的第一氧化層；所述溝槽的上部形成柵極區，所述柵極區和屏蔽柵區之間通過氧化層隔開，所述柵極區包括柵極導電多晶硅和位于所述柵極導電多晶硅兩側的第二氧化層；所述具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構的屏蔽柵周圍采用階梯形氧化層，所述階梯形氧化層的周圍采用階梯形溝槽，能夠優化電場分布并提高器件耐壓。

技術領域

本實用新型涉及一種MOS結構，具體是一種具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構，屬于半導體器件的制造技術領域。

背景技術

金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，是一種可以廣泛應用在模擬電路和數字電路上的場效應晶體管。

傳統屏蔽柵MOSFET器件的屏蔽柵兩側形成厚氧化層，會出現X方向的電荷耗盡不理想，進而在漂移區形成兩個峰值電場之間的電場明顯偏低，兩個所述峰值電場一個在P型體區和N型外延層的交界處，另一個是在溝槽的底部，從而影響器件耐壓性能。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構，所述具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構的屏蔽柵周圍采用階梯形氧化層，所述階梯形氧化層的周圍采用階梯形溝槽，能夠優化電場分布并減少工藝的復雜程度的，提高器件耐壓。

根據本實用新型提供的技術方案，一種具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構，所述具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構包括：半導體基板，所述半導體基板包括N型重摻雜襯底以及位于所述N型重摻雜襯底上的N型外延層，所述N型外延層的上表面為所述半導體基板的第一主面，N型重摻雜襯底的下表面為所述半導體基板的第二主面；

在所述N型外延層中形成溝槽，所述溝槽從第一主面向第二主面延伸；所述溝槽的下部內壁為階梯形，形成階梯形的屏蔽柵區，所述階梯形的屏蔽柵區包括屏蔽柵和位于所述屏蔽柵兩側的第一氧化層；所述溝槽的上部形成柵極區，所述柵極區和屏蔽柵區之間通過氧化層隔開，所述柵極區包括柵極導電多晶硅和位于所述柵極導電多晶硅兩側的第二氧化層；

所述溝槽兩側的N型外延層中設有P型體區，所述P型體區上設有N型源極區，所述溝槽和N型源極區上設有絕緣介質層，所述絕緣介質層兩側設有源極接觸孔，所述源極接觸孔內填充有金屬，所述絕緣介質層上設有源極金屬層，所述源極金屬層將兩個源極接觸孔中的金屬連接。

進一步地，所述第一氧化層的內側面和外側面均為階梯形，所述屏蔽柵的外側面為階梯形。

進一步地，所述階梯形第一氧化層的階梯個數為3~5個，所述每層階梯的第一氧化層的厚度相等且均為3000A~10000A。

進一步地，所述第二氧化層的厚度為1000~2000A。

進一步地，階梯形溝槽下部的階梯數為3~5個，每個階梯的高度為1~3μm。

進一步地，所述溝槽的深度為5~10μm。

從以上所述可以看出，本實用新型提供的具有階梯深槽屏蔽柵MOS結構和制作方法，與現有技術相比具備以下優點：本實用新型中對溝槽下部側面為階梯形，從而能夠保證在各個階梯上第一氧化層的厚度相等的同時所述第一氧化層420也為階梯形，從而避免對第一氧化層進行多次刻蝕，減少工藝的復雜程度的同時提高器件耐壓。

附圖說明

圖1為本實用新型第一方面的結構示意圖。

圖2為本實用新型第二方面中的S3步驟示意圖。

圖3為本實用新型第二方面中的S4步驟示意圖。

圖4為本實用新型第二方面中的S5步驟示意圖。