[發明專利]快恢復功率MOSFET及其制造方法

在審

• 申請號: 202110908107.6
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113437137A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 朱袁正;葉鵬;楊卓;周錦程;劉晶晶
• 申請（專利權）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 無錫市興為專利代理事務所(特殊普通合伙) 32517
• 代理人: 屠志力

1.一種快恢復功率MOSFET，包括第一導電類型襯底（1），在所述第一導電類型襯底（1）上方設有第一導電類型外延層（2），在所述第一導電類型外延層（2）表面設有第二導電類型體區（10），在所述第二導電類型體區（10）的表面設有第一導電類型源區（11），在所述第一導電類型源區（11）表面設有溝槽（3），所述溝槽（3）穿透第一導電類型源區（11）、第二導電類型體區（10），最后進入第一導電類型外延層（2），其特征在于：在所述溝槽（3）的底部設有絕緣介質塊（4），在所述絕緣介質塊（4）的上表面以及絕緣介質塊（4）上方的溝槽（3）的側壁設有場氧層（6），所述場氧層（6）包裹著屏蔽柵多晶硅（5），在所述溝槽（3）的頂部設有柵極多晶硅（8），所述柵極多晶硅（8）與屏蔽柵多晶硅（5）之間設有層間介質（7），所述柵極多晶硅（8）與第一導電類型源區（11）、第二導電類型體區（10）、第一導電類型外延層（2）相鄰，并通過柵氧層（9）絕緣，在所述第一導電類型源區（11）與柵極多晶硅（8）的上方設有絕緣介質層（12），所述絕緣介質層（12）上方設有源極金屬（13），所述源極金屬（13）通過絕緣介質層（12）內的通孔（14）與第一導電類型源區（11）、第二導電類型體區（10）歐姆接觸。

2.如權利要求1所述的快恢復功率MOSFET，其特征在于：

所述絕緣介質塊（4）的底部距離屏蔽柵多晶硅（5）的底部1.5μm至10μm。

3.如權利要求1所述的快恢復功率MOSFET，其特征在于：

所述絕緣介質塊（4）由二氧化硅或氮氧化硅或氮化硅構成。

4.如權利要求1所述的快恢復功率MOSFET，其特征在于：

所述絕緣介質塊（4）的底部位于第一導電類型襯底（1）的上方；或者，

所述絕緣介質塊（4）的底部進入第一導電類型襯底（1）中。

5.一種快恢復功率MOSFET，包括第一導電類型襯底（1），在所述第一導電類型襯底（1）上方設有第一導電類型外延層（2），在所述第一導電類型外延層（2）表面設有第二導電類型體區（10），在所述第二導電類型體區（10）的表面設有第一導電類型源區（11），在所述第一導電類型源區（11）表面設有溝槽（3），所述溝槽（3）穿透第一導電類型源區（11）、第二導電類型體區（10），最后進入第一導電類型外延層（2），其特征在于：在所述溝槽（3）的底部設有絕緣介質塊（4），在所述絕緣介質塊（4）的上表面以及絕緣介質塊（4）上方的溝槽（3）的側壁設有場氧層（6），所述場氧層（6）包裹著屏蔽柵多晶硅（5），在所述屏蔽柵多晶硅（5）的頂部的兩側設有柵極多晶硅（8），所述柵極多晶硅（8）與第一導電類型源區（11）、第二導電類型體區（10）、第一導電類型外延層（2）相鄰，并通過柵氧層（9）絕緣，在所述第一導電類型源區（11）與柵極多晶硅（8）的上方設有絕緣介質層（12），所述絕緣介質層（12）上方設有源極金屬（13），所述源極金屬（13）通過絕緣介質層（12）內的通孔（14）與第一導電類型源區（11）、第二導電類型體區（10）歐姆接觸。

6.如權利要求5所述的快恢復功率MOSFET，其特征在于：

所述絕緣介質塊（4）的底部距離屏蔽柵多晶硅（5）的底部1.5μm至10μm。

7.如權利要求5所述的快恢復功率MOSFET，其特征在于：

所述絕緣介質塊（4）由二氧化硅或氮氧化硅或氮化硅構成。

8.如權利要求5所述的快恢復功率MOSFET，其特征在于：

所述絕緣介質塊（4）的底部位于第一導電類型襯底（1）的上方；或者，

所述絕緣介質塊（4）的底部進入第一導電類型襯底（1）中。