[发明专利]一种SGT-MOSFET元胞及其制造方法和一种电子装置

权利要求书

1.一种SGT-MOSFET元胞，其特征在于，包括依次生成的N型衬底(1)、N-外延层(2)、沟槽场氧化层(3)、第一隔离氧化层(4A)、第二隔离氧化层(4B)、栅氧化层(5)、第一屏蔽栅(6A)、第二屏蔽栅(6B)、P阱(7)、N+源区(8)、介质层(9)、背面金属(10)、控制栅(11)、沟槽(12)、正面金属(13)、接触孔(14)；第一屏蔽栅(6A)的导电多晶硅用于接源极电位，第二屏蔽栅(6B)导电多晶硅浮空；从而能够在使用时抬高沟槽(12)中部第一屏蔽栅(6A)拐角处电场，同时降低第二屏蔽栅(6B)拐角处即整个沟槽(12)底部的电场，使得漂移区纵向电场分布远离波浪形分布而接近矩形，优化电场分布，提高器件的击穿电压。

2.如权利要求1所述SGT-MOSFET元胞，其特征在于，所述控制栅(11)是N型控制栅(11)，所述第一隔离氧化层(4A)位于第一屏蔽栅(6A)与控制栅(11)之间；第二隔离氧化层(4B)位于第一屏蔽栅(6A)与第二屏蔽栅(6B)之间。

3.如权利要求2所述SGT-MOSFET元胞，其特征在于，所述第一屏蔽栅(6A)与N型控制栅(11)之间的第一隔离氧化层(4A)厚度大于第一屏蔽栅(6A)与第二屏蔽栅(6B)之间的第二隔离氧化层(4B)厚度。

4.如权利要求1所述SGT-MOSFET元胞，其特征在于，所述沟槽(12)深度为9微米时，击穿电压为125V-150V。

5.如权利要求1所述SGT-MOSFET元胞，其特征在于，所述第一屏蔽栅(6A)和第二屏蔽栅(6B)与控制栅(11)之间的第一隔离氧化层(4A)厚度在0.2微米到0.5微米之间。

6.如权利要求1所述SGT-MOSFET元胞，其特征在于，所述接触孔(14)进入硅中的深度为0.3—0.6微米。

7.一种分裂栅极沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的SGT-MOSFET元胞。

8.一种中低压功率器件，其特征在于，包括如权利要求7所述的分裂栅极沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管。

9.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的中低压功率器件。

10.一种SGT-MOSFET的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、在N+衬底上形成N-外延层，在N-外延层上形成沟槽；

B、沟槽侧壁上生长场氧化层；

C、第一次多晶硅淀积、掺杂并进行多晶扩散，刻蚀多晶硅形成第二屏蔽栅；

D、热氧化，形成第二隔离氧化层；

E、第二次多晶硅淀积、掺杂并进行多晶扩散，刻蚀多晶硅形成第一屏蔽栅；

F、氧化层腐蚀至与第一屏蔽栅顶部齐平处，然后进行栅氧化，再进行多晶硅淀积、掺杂和扩散，并进行抛光去掉硅片表面的多晶硅和氧化层，形成第一隔离氧化层和控制栅；

G、进行硼注入和扩散形成P阱，然后进行砷注入和扩散形成N+源区；

H、淀积形成介质层；

I、接触孔刻蚀至硅中形成接触孔，并进行接触孔P型高掺杂注入；

J、正面金属溅射、光刻和刻蚀，形成正面金属；

K、背面减薄并形成背面金属。

11.如权利要求10所述SGT-MOSFET的制造方法，其特征在于，步骤H中所述介质层包括两层介质层，两层介质层分别为USG层和PSG层，先沉淀USG层，再沉淀PSG层。

12.如权利要求10所述SGT-MOSFET的制造方法，其特征在于，步骤F中所述抛光采用化学机械抛光CMP。

13.如权利要求10所述SGT-MOSFET的制造方法，其特征在于，步骤F中所述控制栅采用N型控制栅。