[发明专利]一种低栅极电荷功率器件及其制备方法

权利要求书

1. 一种低栅极电荷功率器件，包括漏极、位于漏极上的N+型衬底及位于N+型衬底上的N-型漂移区，所述N-型漂移区的两侧肩部位置设有P+型沟道区域，P+型沟道区域顶面设有N+型源极区域，所述N-型漂移区上设有栅区，所述栅区上设有源极，所述栅区包括位于N-型漂移区上的栅氧化层，所述栅氧化层上设有多晶硅栅，所述多晶硅栅上设有ILD绝缘层，其特征在于，所述栅氧化层包括主栅氧化层以及位于主栅氧化层两侧的次栅氧化层，所述主栅氧化层位于N-型漂移区上方并与N-型漂移区接触，且主栅氧化层的宽度小于等于N-型漂移区顶面的宽度，所述次栅氧化层的外侧边缘延伸至与之邻近的N+型源极区域顶面上方，并与N+型源极区域接触，次栅氧化层与主栅氧化层之间形成台阶结构。

2. 根据权利要求1所述的一种低栅极电荷功率器件，其特征在于，所述主栅氧化层的厚度为3000~8000埃米。

3. 根据权利要求1所述的一种低栅极电荷功率器件，其特征在于，所述次栅氧化层的厚度为800~1500埃米。

4. 根据权利要求1所述的一种低栅极电荷功率器件，其特征在于，所述漏极的厚度为5000～15000埃米。

5. 一种如权利要求1所述的低栅极电荷功率器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在N+型衬底上形成N-型外延层；

（2）在N-型外延层上生长主栅氧化层结构，主栅氧化层结构经刻蚀后形成主栅氧化层；

（3）在N-型外延层上生长次栅氧化层结构；

（4）在整个结构表面沉积多晶硅，多晶硅经刻蚀后形成多晶硅栅；

（5）通过沉积，在整个结构表面形成ILD绝缘层结构，同时对ILD绝缘层结构与次栅氧化层结构进行刻蚀以形成ILD绝缘层与次栅氧化层；

（6）通过硼离子和磷离子注入，在次栅氧化层外侧的N-型外延层中分别形成P+型沟道区域和N+型源极区域，剩余N-型外延层形成N-型漂移区；

（7）通过金属溅射，在整个结构表面形成金属层，金属层经刻蚀后形成源极；

（8）通过金属蒸发，在N+型衬底底面形成金属层作为漏极，即得低栅极电荷功率器件。

6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中N-型外延层的厚度为10~60μm，电阻率为10～40 Ω/□。

7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，硼离子注入的离子源为11B+、注入能量为70～120KeV、注入剂量为3.0E13～6.0E13 ions/cm²。

8. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，磷离子注入的离子源为31P+、注入能量为120～160KeV、注入剂量为1.0E15～8.0E15 ions/cm²。