[实用新型]低压分离栅沟槽MOS器件的结构

说明书

一种低压分离栅沟槽MOS器件的结构，包括衬底、外延层、沟槽以及沟槽内部从下往上依次有屏蔽栅和控制栅，屏蔽栅的外侧依次是侧壁保护层和侧壁场氧层，屏蔽栅的下方是底部场氧层，屏蔽栅和控制栅之间具有隔离介质层，该控制栅的外侧为栅氧层。该屏蔽栅的高度与该侧壁保护层的高度相等，由于在屏蔽栅的外侧设置侧壁保护层和侧壁场氧层，底部和拐角部为底部场氧层，由于设置有侧壁保护层，使得所以底部场氧层的厚度可根据器件的实际需求进行控制和调节，使得器件的电场强度能够优化到最优值，从而可以改善器件的导通电阻，提高器件的电学性能。

技术领域

本申请涉及半导体器件领域，具体涉及一种低压分离栅沟槽MOS器件的结构。

背景技术

SGT(split-gate-trench，分离栅沟槽)结构的MOS器件，因其具有电荷耦合效应，在采用同样掺杂浓度的外延规格情况下，器件可以获得更高的击穿电压。

该结构利用屏蔽栅电极屏蔽控制栅电极与器件外延层之间的电容耦合作用来减小栅漏寄生电容。此分离栅沟槽MOS器件具有更低的栅电荷，同时导通电阻不退化，有利于功率管理系统开关特性和工作效率的提高。该结构通过在深槽内壁生长一层较厚的屏蔽栅极的氧化层实现电荷耦合，因此这种结构的源漏击穿电压受控于屏蔽栅极的氧化层厚度，击穿电压越高，需要氧化层厚度越厚。而低压分离栅器件中对于屏蔽栅极侧壁的氧化层厚度有限制，使得屏蔽栅底部以及拐角部的氧化层总是相对较薄，从而在此处更加容易因为电场过大造成器件击穿。同时若是要保障低压分离栅器件具有一个较高的击穿电压的话，需要屏蔽栅极底部具有合适厚度的氧化层来保障较低的电场强度，从而得到导通电阻满足需求的器件。

但是，目前的分离栅沟槽MOS器件的电学性能还有待改进。

实用新型内容

本申请提供一种低压分离栅沟槽MOS器件的结构，具有更好的电学特性。

根据本申请的一方面，一种实施例中提供一种低压分离栅沟槽MOS器件结构，包括：

衬底；

外延层，位于所述衬底上表面；

沟槽，从所述外延层的表面伸入至内部一定深度，所述沟槽内由下至上依次为底部场氧层、屏蔽栅、隔离介质层以及控制栅，所述隔离介质位于所述屏蔽栅与所述控制栅之间；

所述控制栅的外侧具有栅氧层；

位于所述沟槽的侧壁以及屏蔽栅的外壁之间具有侧壁保护层以及侧壁场氧层，所述侧壁保护层紧接所述屏蔽栅，所述侧壁场氧层紧接所述沟槽；

所述底部场氧层的厚度大于所述侧壁场氧层的厚度。

可选的，所述沟槽顶部面积大于底部面积，沟槽侧面与底面的夹角为87°至89°。

可选的，所述底部场氧层通过炉管工艺生长而成。

可选的，所述底部场氧层包括底部和拐角部，所述底部和拐角部的厚度相等。

可选的，所述底部场氧层为氧化硅或氧化铊，所述底部场氧层中具有第一厚度层和第二厚度层。

可选的，所述侧壁保护层为氮化硅，厚度为0.1μm-0.3μm。

可选的，所述屏蔽栅的高度与所述侧壁保护层的高度相等。

可选的，所述隔离介质层的厚度为0.2μm至0.4μm。

可选的，所述控制栅低于所述外延层的上表面1000μm。

可选的，还包括：

体结注入层，位于所述外延层内部；

源极注入层，位于所述体结注入层内；

层间介质层，位于所述外延层的上表面；