专利名称：一种低电容的晶体管功率器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及微电子技术，尤其涉及的是一种低电容的晶体管功率器件及其制造方法。
背景技术：
现有技术中，现有的晶体管功率器件，例如，VDMOS (垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)和IGBT (绝缘栅双极型晶体管)，都是一种栅极电压控制，二种载流子参入导电的器件，他具有驱动电路简单，电流能力大，易于集成等优点。各晶体管功率器件的栅电极的面积占据其总面积的一半以上，为了减少晶体管功率器件的驱动功率，需要减少栅区电容。传统的栅电容是多晶硅和器件的表面形成的电容，中间的介质层是栅氧化层，栅氧化层很薄，所以栅电容较大。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有低电容、驱动功率较低、栅区不容易损坏、使用寿命长的低电容的晶体管功率器件。本发明的技术方案如下一种低电容的晶体管功率器件，包括硅片、栅氧化层、多晶硅层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于；所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，所述热场氧化层的厚度为9500-11500埃。应用于上述技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述热场氧化层的厚度为10000埃。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述晶体管功率器件为 VDMOS功率器件或IGBT功率器件。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述热场氧化层仅设置在所述栅电极的栅区沟道区外表面。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，所述热场氧化层还设置在所述源电极的N+源区，作为N+源区注入的屏蔽口。应用于上述各个技术方案，所述的晶体管功率器件中，还包括一二氧化硅绝缘层， 用于隔离所述栅电极和所述源电极。应用于上述各个技术方案，一种低电容的晶体管功率器件的制造方法中，包括如下步骤A、热场氧化所述硅片，形成所述热场氧化层；B、热氧化硅片形成所述栅氧化层；C、 淀积多晶硅再光刻多晶硅区形成所述栅电极；D、形成所述源电极和所述漏电极；E、形成所述低电容的晶体管功率器件。应用于上述各个技术方案，所述的制造方法中，在步骤A之后，还执行步骤Al，在形成所述热场氧化层后，设置所述热场氧化层的厚度，并光刻所述硅片。应用于上述各个技术方案，所述的制造方法中，步骤Al具体执行光刻所述硅片时，保留所述栅极的栅区沟道区外表面的热场氧化层，，以及所述源电极的N+源区部分的热场氧化层。应用于上述各个技术方案，所述的制造方法中，还包括步骤Dl 淀积二氧化硅，隔离绝缘栅所述电极和所述源电极。采用上述方案，本发明通过在所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，从而增加了部分栅区的氧化层厚度，即增加了所述栅区得介质层，由于栅区电容是和介质层的厚度成反比，从而降低了栅电容，由此降低了所述晶体管功率器件的驱动功率， 使所述栅区不容易损坏、并且，增加了所述晶体管功率器件的使用寿命；并且，通过热场氧化所述硅片，形成对应的所述热场氧化层，从而制造出所述低电容的晶体管功率器件。
图1为本发明中晶体管功率器件的一种结构示意图；图2为本发明中晶体管功率器件制造方法的一种流程图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。实施例1如图1所示，本实施例提供了一种低电容的晶体管功率器件，其中，所述晶体管功率器件可以为VDMOS (垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)功率器件，或者，也可以为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率器件。所述晶体管功率器件由硅片106、栅氧化层104、多晶硅层102组成，并且，所述晶体管功率器件设置有栅电极101、源电极105和漏电极。并且，还在所述栅氧化层104和所述多晶硅层102之间，还设置一热场氧化层103， 所述热氧化层103可以通过在生长栅氧化层104之前，在将厚场氧化后进行光刻时，保留部分氧化层形成所述热场氧化层，并且，在光刻完后，分别生长所述栅氧化层104和所述多晶硅层102，生长完成后，经过光刻形成所述栅电极101、所述源电极105和所述漏电极；所述热场氧化层可以仅设置在形成所述栅电极101的多晶硅层102和所述栅氧化层104之间， 作为所述栅电极的介质层，对所述栅电极101的栅区可以起到保护作用，降低所述栅电极栅区的电容，使所述栅区不容易损坏。其中，所述热场氧化层的厚度可以设置为9500-11500埃，如，其厚度可以为9500 埃、9600 埃、9800 埃、9900 埃、10000 埃、10100 埃、10200 埃、10400 埃、10600 埃、10800 埃、 10900埃、11000埃、11200埃、11500埃等等，其厚度可以根据在厚场氧化时所形成的氧化层设定，并且，可以根据实际的需要，设定为一个合适的厚度，优选的，可以将所述热场氧化层的厚度为10000埃。或者，所述热场氧化层可以仅设置在所述栅电极的栅区沟道区外表面，作为所述栅电极的介质层，可以于所述栅氧化层一起，增加所述栅电极介质层的厚度，从而降低其电容，起到良好的保护作用。又或者，所述热场氧化层还设置在所述源电极的N+源区，即通过所述N+源区注入离子，形成半导体的N区，所述热场氧化层可以作为所述N+源区注入的屏蔽口，从而实现N+
4的自对准。再或者，所述的晶体管功率器件中，还包括一二氧化硅绝缘层，所述二氧化硅通过沉积在所述多晶硅的表面，形成所述二氧化硅绝缘层，所述二氧化硅绝缘层用于隔离所述栅电极和所述源电极，防止所述栅电极和所述源电极相通。实施例2如图2所示，本实施例提供了一种低电容的晶体管功率器件的制造方法，所述制造方法用于制造上述各例所述的低电容的晶体管功率器件，所述晶体管功率器件可以为 VDMOS (垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)功率器件，或者，也可以为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率器件，其包括如下步骤首先，第一步，通过热场氧化所述硅片，氧化形成所述热场氧化层，在形成所述热场氧化层后，还可以对所述硅片其进行硼区掺杂，形成P+区。或者，还可以对完成热场氧化和硼区掺杂的硅片进行光刻，其中，可以在光刻所述硅片时，保留所述栅电极的栅区沟道区外表面的所述热场氧化层，以及所述源电极的N+源区部分的所述热场氧化层，使所述热场氧化层形成与所述栅氧化层一起，形成所述栅电极的栅区的介质层，从而对所述栅电极的栅区起到保护作用。或者，在形成所述热场氧化层后，还设置所述热场氧化层的厚度，并根据设置的所述热场氧化层的厚度，光刻所述热场氧化层，例如，所述热场氧化层的厚度可以设置为 9500-11500 埃，如，设置为 9500 埃、9600 埃、9800 埃、9900 埃、10000 埃、10100 埃、10200 埃、 10400埃、10600埃、10800埃、10900埃、11000埃、10200埃、11500埃等等，其厚度可以根据在厚场氧化是形成的氧化层设定，并且，可以根据实际的需要，设定为一个合适的厚度，优选的，可以将所述热场氧化层的厚度为10000埃。然后，第二步，再热氧化所述硅片，形成所述栅氧化层，其中，是采用热场氧化硅作为所述栅氧化层，所述热场氧化硅同样是作为所述栅电极的介质层，起到分离晶体管的源漏沟道和多晶硅之间的作用，是晶体管功率器件的重要部分，其还对所述栅电极、源电极和漏电极起到保护作用。第三步，淀积多晶硅，即通过沉积的方式生长多晶硅，如，可以在所述热场氧化层的表面沉积生长所述多晶硅，生长完成后，再经过光刻多晶硅区，形成所述栅电极。第四步，沉积多晶硅后，可以通过现有技术的生产工艺，形成所述源电极和所述漏电极；如此，所述低电容的晶体管功率器件即制造完成，即使所述删电极的介质层通过增加所述热场氧化层而变厚一定的厚度，由于电容与所述介质层的厚度成反比，从而形成所述低电容的晶体管器件，使所述栅电极的栅区不容易损坏，增加所述低电容的晶体管功率器件的使用寿命。又或者，在上述制造方法的基础上，还包括第五步E 淀积二氧化硅，隔离绝缘栅电极和源电极，所述二氧化硅通过沉积在所述多晶硅的表面，形成所述二氧化硅绝缘层，所述二氧化硅绝缘层用于隔离所述栅电极和所述源电极，防止所述栅电极和所述源电极相
ο应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种低电容的晶体管功率器件，包括硅片、栅氧化层、多晶硅层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于；所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，所述热场氧化层的厚度为 9500-11500 埃。
2.根据权利要求1所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述热场氧化层的厚度为 10000 埃。
3.根据权利要求1或2所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述晶体管功率器件为 VDMOS功率器件或IGBT功率器件。
4.根据权利要求3所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述热场氧化层仅设置在所述栅电极的栅区沟道区外表面。
5.根据权利要求4所述的晶体管功率器件，其特征在于，所述热场氧化层还设置在所述源电极的N+源区，作为N+源区注入的屏蔽口。
6.根据权利要求4所述的晶体管功率器件，其特征在于，还包括一二氧化硅绝缘层，用于隔离所述栅电极和所述源电极。
7.一种低电容的晶体管功率器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤A、热场氧化所述硅片，形成所述热场氧化层；B、热氧化所述硅片形成所述栅氧化层；C、淀积多晶硅，并光刻多晶硅区，形成所述栅电极；D、形成所述源电极和所述漏电极；E、形成所述低电容的晶体管功率器件。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在步骤A之后，还执行步骤Al，在形成所述热场氧化层后，设置所述热场氧化层的厚度，并光刻所述热场氧化层。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，步骤Al具体执行光刻所述硅片时， 保留所述栅电极的栅区沟道区外表面的热场氧化层，以及所述源电极的N+源区部分的热场氧化层。
10.根据权利要求7至9任一所述的制造方法，其特征在于，还包括步骤Dl淀积二氧化硅，隔离绝缘所述栅电极和所述源电极。
全文摘要
本发明公开了一种低电容的晶体管功率器件，包括硅片、栅氧化层、多晶硅层、二氧化硅层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于；所述栅氧化层和所述多晶硅层之间，还设置一热场氧化层，所述热场氧化层的厚度为9500-11500埃。本发明具有低电容、驱动功率较低、栅区不容易损坏、使用寿命长。
文档编号H01L29/423GK102254940SQ20111022449
公开日2011年11月23日 申请日期2011年8月6日 优先权日2011年8月6日
发明者王新 申请人:深圳市稳先微电子有限公司