[发明专利]一种功率沟槽式MOS场效应管及其制造方法

摘要

一种功率沟槽式MOS场效应管及其制造方法，其特征在于对MOS场效应管有源区外围的终端保护结构进行了以下几方面改进：1.将单胞阵列的边缘单胞外围的P^－阱直接作为场限环；2.将场板中的场氧化硅层作为P型杂质离子自对准注入的阻挡层直接形成场限环P^－区，截止环P^－区及单胞的P^－阱；3.在P型掺杂之后直接进行N型掺杂，使得场限环P^－区、截止环P^－区和单胞阵列的P^－阱三者上部均带N⁺区；4.在终端保护结构处，金属层连续或分段的覆盖所有场限环与场板区域上方。本发明在保证产品性能的前提下，节省了场限环光刻版，多晶硅光刻版及源区注入光刻板，将原来的七块光刻板减少到四块光刻版，从而大大降低了制造成本，可适用于大批量低成本制造功率沟槽式MOS场效应管。

主权项

1、一种功率沟槽式MOS场效应管，在俯视平面上，该器件中间为并联的单胞阵列，单胞阵列的外围设有终端保护结构，其特征在于：在俯视平面上，所述终端保护结构由一个场限环、一个场板和一个截止环组成，从单胞阵列的边缘单胞外围开始，终端保护结构由内向外按场限环、场板、截止环次序设置，而且边缘单胞外围直接连接场限环；在截面上，场限环位于半导体硅片的第一导电类型外延层上部区域内，它由第一导电类型掺杂区和第二导电类型掺杂区构成，其中，第一导电类型掺杂区位于第二导电类型掺杂区的上部；在截面上，场板由氧化硅层和场板区金属层构成，其中，氧化硅层分为场氧化硅层和介质层两层，场氧化硅层位于半导体硅片的第一导电类型外延层表面上，介质层覆盖在场氧化硅层之上，场板区金属层位于介质层之上；在截面上，截止环位于半导体硅片的第一导电类型外延层上部区域内，它由第一导电类型掺杂区和第二导电类型掺杂区构成，其中，第一导电类型掺杂区位于第二导电类型掺杂区的上部，截止环区金属层将第一导电类型掺杂区和第二导电类型掺杂区连接成等电位；在截面上，场限环、截止环和单胞阵列三者各自的第二导电类型掺杂区为同一制造层，它们的第二导电类型杂质掺杂深度相同；场限环、截止环和单胞阵列三者各自的第一导电类型掺杂区为同一制造层，它们的第一导电类型杂质掺杂深度相同；场板中的场氧化硅层位于场限环与截止环之间区域的上方，并作为第一导电类型杂质离子和第二导电类型杂质离子自对准注入的阻挡层。