带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件及其制造方法与流程

文档序号:32820233发布日期:2023-01-04 05:22阅读:来源:国知局

技术特征:
1.带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件,包括从下到上依次设置的第一导电类型硅衬底、第一导电类型外延层、第二导电类型体区、第一导电类型源区、绝缘介质层和源极金属,所述第一导电类型硅衬底接漏极电位,其特征在于,所述第一导电类型源区内设有互相平行的深沟槽,所述深沟槽向下穿透第一导电类型源区与第二导电类型体区,并进入第一导电类型外延层内,所述深沟槽内设有接源极电位的屏蔽栅多晶硅与接栅极电位的栅极多晶硅,所述栅极多晶硅位于深沟槽的顶部,并分别与第一导电类型源区、第二导电类型体区和第一导电类型外延层之间设有栅氧层,所述屏蔽栅多晶硅与第一导电类型外延层之间设有场氧层;相邻的所述深沟槽之间的区域内设有二氧化硅埋层,所述二氧化硅埋层的上方是第二导电类型体区,下方是第一导电类型外延层,所述二氧化硅埋层的两侧是栅氧层,所述二氧化硅埋层与所述栅氧层之间设有第二导电类型体区;在所述绝缘介质层内设有通孔,所述通孔向下穿透绝缘介质层与第一导电类型源区,进入第二导电类型体区内,在所述通孔与第二导电类型体区的交界面上设置第二导电类型源区;所述源极金属填充满通孔,和第一导电类型源区与第二导电类型源区欧姆接触。2.根据权利要求1所述的带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件,其特征在于,所述二氧化硅埋层与所述栅氧层之间的距离为10
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至10000
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。3.根据权利要求1所述的带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件,其特征在于,所述二氧化硅埋层的厚度范围为50
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至5000
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。4.根据权利要求1所述的带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件,其特征在于,所述栅氧层、场氧层与绝缘介质层均由二氧化硅或氮化硅构成。5.根据权利要求1-4任一项所述的带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件,其特征在于,当所述屏蔽栅功率器件为n型器件时,第一导电类型为n型,第二导电类型为p型;或者,当所述屏蔽栅功率器件为p型器件时,第一导电类型为p型,第二导电类型为n型。6.根据权利要求1所述的带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件,其特征在于,所述二氧化硅埋层与通孔内的源极金属接触。7.一种带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:提供第一导电类型硅衬底,在所述第一导电类型硅衬底上生长第一导电类型外延层,形成晶圆;步骤二:在第一导电类型外延层的上表面选择性注入氧离子,氧离子与硅反应生成二氧化硅埋层;步骤三:对晶圆进行高温退火,修复步骤二中氧离子注入造成的损伤;步骤四:在第一导电类型外延层的上表面选择性刻蚀出深沟槽,接着在第一导电类型外延层表面以及深沟槽的侧壁与底部形成场氧层;步骤五:在所述场氧层的表面淀积导电多晶硅,所述导电多晶硅填充满深沟槽;步骤六:刻蚀第一导电类型外延层上表面的上方的导电多晶硅,只保留位于深沟槽内的导电多晶硅,形成屏蔽栅多晶硅;步骤七:刻蚀深沟槽内的靠近深沟槽顶部的场氧层;步骤八:在深沟槽内的顶部的侧壁与第一导电类型外延层上表面形成栅氧层;步骤九:在栅氧层的表面淀积导电多晶硅,然后刻蚀去除第一导电类型外延层上表面
的上方的导电多晶硅,在深沟槽内的顶部形成栅极多晶硅;步骤十:在第一导电类型外延层的上表面注入第二导电类型杂质并退火,在第一导电类型外延层的上表面形成第二导电类型体区,然后注入第一导电类型杂质并激活,在第二导电类型体区的上表面形成第一导电类型源区;步骤十一:在第一导电类型源区、深沟槽上淀积绝缘介质,形成绝缘介质层;步骤十二:在绝缘介质层上选择性刻蚀形成通孔,所述通孔穿透绝缘介质层与第一导电类型源区,进入第二导电类型体区内,然后向通孔内注入第二导电类型杂质,激活后在通孔与第二导电类型体区的交界面上形成第二导电类型源区;步骤十三:在绝缘介质层上淀积金属并填充通孔,在绝缘介质层的上方形成源极金属。

技术总结
本发明涉及带有二氧化硅埋层的屏蔽栅功率器件及其制造方法。本发明包括从下到上依次设置的第一导电类型硅衬底、第一导电类型外延层、第二导电类型体区、第一导电类型源区、绝缘介质层和源极金属,所述第一导电类型源区内设有互相平行的深沟槽,所述深沟槽向下穿透至第一导电类型外延层内,相邻的所述深沟槽之间的区域内设有二氧化硅埋层,所述二氧化硅埋层的上方是第二导电类型体区,下方是第一导电类型外延层,本发明能够提高器件的可靠性。本发明能够提高器件的可靠性。本发明能够提高器件的可靠性。


技术研发人员:朱袁正 周锦程 叶鹏 杨卓 刘晶晶
受保护的技术使用者:无锡新洁能股份有限公司
技术研发日:2022.12.06
技术公布日:2023/1/3
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