[实用新型]一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件

摘要

本实用新型涉及一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其元件区的元胞采用沟槽结构，元胞沟槽内设有绝缘氧化层，元胞沟槽内的第二绝缘栅氧化层的厚度大于第一绝缘栅氧化层的厚度；元胞沟槽内淀积有导电多晶硅，第一导电多晶硅在元胞沟槽内延伸的距离大于第二导电多晶硅延伸的距离；元胞沟槽的槽口由绝缘介质层覆盖，源极接触孔内填充有第二接触孔填充金属，第二接触孔填充金属与第一导电类型注入区及第二导电类型层欧姆接触；元胞沟槽上方设有源极金属，源极金属与第二接触孔填充金属电性连接；第一导电多晶硅与源极金属等电位连接。本实用新型导通电阻低，栅漏电荷Qgd小，开关速度快、开关损耗低，工艺简单及成本低廉。

主权项

一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，在所述MOSFET器件的俯视平面上，包括位于半导体基板的元件区和终端保护区，所述终端保护区位于元件区的外圈，且终端保护区环绕包围元件区；元件区内包括若干规则排布且相互平行并联设置的元胞；在所述MOSFET器件的截面上，半导体基板具有相对应的第一主面与第二主面，所述第一主面与第二主面间包括第一导电类型衬底及邻接所述第一导电类型衬底的第一导电类型外延层，第一导电类型外延层内的上部设有第二导电类型层；其特征在于：在所述MOSFET器件的截面上，元件区的元胞采用沟槽结构，所述元胞沟槽位于第二导电类型层，并由半导体基板的第一主面向下延伸，深度伸入所述第二导电类型层下方的第一导电类型外延层内；所述元胞沟槽内壁表面生长有绝缘氧化层，所述绝缘氧化层包括第一绝缘栅氧化层及第二绝缘栅氧化层，所述第一绝缘栅氧化层生长于元胞沟槽侧壁的上部，第二绝缘栅氧化层生长于元胞沟槽的下部并覆盖元胞沟槽侧壁的下部及底部，第二绝缘栅氧化层的厚度大于第一绝缘栅氧化层的厚度，且第一绝缘栅氧化层与第二绝缘栅氧化层上下连接；在所述MOSFET器件的截面上，元胞沟槽内淀积有导电多晶硅，所述导电多晶硅包括第一导电多晶硅和第二导电多晶硅，所述第一导电多晶硅与第二导电多晶硅均由元胞沟槽的上部向下延伸至第二导电类型层的下方，且第一导电多晶硅在元胞沟槽内延伸的距离大于第二导电多晶硅延伸的距离；第一导电多晶硅位于元胞沟槽的中心区，第二导电多晶硅位于第一导电多晶硅的两侧，第一导电多晶硅与第二导电多晶硅间通过第三绝缘栅氧化层隔离，所述第三绝缘栅氧化层与第二绝缘栅氧化层上下连接；第二导电多晶硅与元胞沟槽内壁间通过第一绝缘栅氧化层隔离；在所述MOSFET器件的截面上，相邻元胞沟槽间相对应的外壁上方均带有第一导电类型注入区；元胞沟槽的槽口由绝缘介质层覆盖，元胞沟槽的两侧设有源极接触孔，所述源极接触孔内填充有第二接触孔填充金属，所述第二接触孔填充金属与第一导电类型注入区及第二导电类型层欧姆接触；元胞沟槽上方设有源极金属，所述源极金属覆盖于绝缘介质层及第二接触孔填充金属上，源极金属与第二接触孔填充金属电性连接；第一导电多晶硅与源极金属等电位连接。