[实用新型]深沟槽MOSFET终端结构

说明书

本实用新型提供一种深沟槽MOSFET终端结构，深沟槽MOSFET终端结构包括：第一导电类型的衬底；第一导电类型的外延层；多个第一沟槽；第一介质层；第一源极多晶硅层；第二导电类型的第一阱区；多个第二沟槽；第二介质层；第二源极多晶硅层；栅极多晶硅层；栅氧化层及绝缘隔离层。本实用新型的深沟槽MOSFET终端结构通过在终端保护区域的第一沟槽底部设置第二导电类型的第一阱区作为JTE结构，使得第一沟槽底部的电场得以分散，纵向电场在终端保护区得以横向延伸，有效地提高了深沟槽MOSFET终端结构的耐压特性，终端保护区的耐压高于有源区的耐压，不受有源区耐压的限制，可以有效进行终端保护。

技术领域

本实用新型属于集成电路设计及制造技术领域，特别是涉及一种深沟槽MOSFET终端结构。

背景技术

功率半导体器件的设计中，终端保护区的设计非常重要。有源区的设计决定了功率半导体器件的电阻电容以及击穿电压等特性，但它受限于终端保护设计的有效性和面积。好的终端设计中，为了保证期间可靠性，电压击穿点应落在有源区，而不是终端保护区，同时，终端保护区占用面积会直接影响有源区的导通电阻。

由于深沟槽器件的性能优于传统沟槽器件，深沟槽器件在功率半导体器件中占有比率越来越大。但由于传统终端设计难以解决深沟槽器件纵向电场分布在终端不再平衡的问题，深沟槽器件的终端设计成为难点。目前深沟槽MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)的终端通常直接采用氧化层，虽然工艺兼容性好，但其终端保护区的耐压低于有源区的耐压，限制了器件的整体的耐压，导致器件设计导通电阻偏高，可靠性降低。

同时，传统的场限环(guarding)和终端拓展结构(JTE，Junction termalextention)通常只适用于横向电场分布的平面器件，由于深沟槽器件中有源区电压纵向分布在终端不均匀，电场拥挤，传统的不适用于具有纵向电场分布的深沟槽器件。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种深沟槽MOSFET终端结构及其制备方法，用于解决现有技术中MOSFET终端器件存在的终端保护区的耐压低于有源区的耐压，限制了器件的整体的耐压，导致器件设计导通电阻偏高，可靠性降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种深沟槽MOSFET终端结构，所述深沟槽MOSFET终端结构包括：

第一导电类型的衬底，所述第一导电类型的衬底包括有源区及位于所述有源区外围的终端保护区；

第一导电类型的外延层，位于所述第一导电类型的衬底的上表面，且覆盖所述有源区及所述终端保护区；

多个第一沟槽，位于所述第一导电类型的外延层内，且位于所述终端保护区内；多个所述第一沟槽于所述终端保护区内间隔排布；相邻所述第一沟槽之间的间距相同，或自所述有源区向远离所述有源区的方向相邻所述第一沟槽之间的间距逐渐增大；

第一介质层，覆盖各所述第一沟槽的侧壁及底部；

第一源极多晶硅层，位于各所述第一沟槽内，且位于所述第一介质层远离所述第一导电类型的外延层的表面；

多个第二导电类型的第一阱区，位于所述第一导电类型的外延层内，且位于各所述第一沟槽的底部；相邻所述第二导电类型的第一阱区于相邻所述第一沟槽之间部分交迭重合；

多个第二沟槽，位于所述第一导电类型的外延层内，且位于所述有源区内；多个所述第二沟槽于所述有源区内间隔排布，且相邻所述第一沟槽之间的间距相同时，相邻所述第二沟槽之间的间距与相邻所述第一沟槽之间的间距相同；

第二介质层，位于各所述第二沟槽的侧壁及底部；