板对称设置的P阱区9，所述P阱区9与所述N型漂移区3键合。
[0051]所述漏极2的电极包括两个相对所述场板4对称设置的端子，两个所述端子对应连接两个相对所述场板4对称设置的N+型掺杂区10，所述N +型掺杂区10与所述N型漂移区3键合。
[0052]当Utis= O时，源极I和漏极2形成一个背靠背的PN结，N形漂移区没有自由电子形成导电沟道，器件不能产生电流，即使加上Uds而且不论极性如何，总有一个PN结处于反偏状态，器件不能导通，这时漏极电流iD?O ;
[0053]UGS>0时，随着栅压的增加，会在N型漂移区3靠近场板4的一侧，即栅氧层5表面形成电子积累层从而形成低阻的电流通道，加上Uds之后器件导通，随着Uds的增大，漏极电流随之增大。
[0054]所述栅极11的电极包括两个端子，所述端子分别连接所述场板4的两端。场板4将N型漂移区3分成上漂移区和下漂移区，在上漂移区和下漂移区的一端形成相对所述场板4对称设置的P+N+高低结8，两个所述P +N+高低结8分别连接源极I的金属电极的两个导电端子，在上漂移区和下漂移区的另一端形成相对所述场板4对称设置的N+型掺杂区11，两个所述N+型掺杂区10分别连接漏极2的金属电极的两个导电端子。
[0055]该器件还包括P型衬底6和埋氧层7，所述埋氧层7与所述下漂移区键合，所述P型衬底6和所述埋氧层7键合。埋氧层7将器件与其他器件隔离开来，保护器件的性能不受干扰。
[0056]N型漂移区3的环形槽内设置有Trench层12。该Trench层12为Si02，Trench层12与栅氧层5连通共同构成绝缘结构，保护器件内部结构之间互不干扰。
[0057]综上，本发明的环形栅半导体功率器件，包括源极，漏极和环形的N型漂移区，其特征在于，所述N型漂移区连接所述源极和漏极，所述N型漂移区内插入了一层U形场板，所述场板将所述源极、漏极和N型漂移区分隔成上漂移区和下漂移区，所述场板与所述上漂移区和下漂移区之间设置有两层栅氧层，所述场板靠近源极的一端连接栅极；在传统的Trench LDMOS的N型漂移区插入一层N型重掺杂多晶硅，使得器件变成了双沟道双通道器件，在提高器件导通电流的同时增加了器件的击穿电压。
[0058]实施例二
[0059]参见图3A-图3J，图3A-图3J是本发明提供的环形栅半导体功率器件的制备方法的结构示意图。
[0060]在该实施例中，环形栅半导体功率器件的制备方法，包括如下步骤:
[0061]S1.在厚膜SOI衬底上进行刻蚀，形成U形的硅窗口，参见图3A ;
[0062]S2.对所述U形的硅窗口的U形槽内侧表面进行氧化形成U形的S1Jl，参见图3B ；
[0063]S3.在所述S1Jl内沉积一层横向的重掺杂多晶硅，参见图3C ；
[0064]S4.在所述重掺杂多晶娃上表面沉积S1jg，所述S1 2层和所述U形的S1 2层形成封闭的环形，将所述重掺杂多晶硅包围在内部，所述环形和所述SOI衬底在同一水平高度，参见图3D ;
[0065]S5.将所述SOI衬底与一块单晶硅片键合，参见图3E ;
[0066]S6.对所述单晶硅片进行硅刻蚀，形成两个硅窗口，参见图3F ;
[0067]S7.在所述硅窗口中沉积S12,对所述S12进行刻蚀，形成两个S1 2窗口 ；
[0068]S8.在所述Si(V&口沉积纵向的重掺杂多晶硅，所述横向的重掺杂多晶硅和所述纵向的重掺杂多晶硅键合形成U形重掺杂多晶硅的场板，所述场板将所述S12窗口分隔成两层栅氧层，参见图3G ；
[0069]S9.对所述场板内侧的单晶娃片进行娃刻蚀，形成Trench层窗口 ；
[0070]S10.在所述Trench层窗口沉积S12,形成Trench氧化层，所述场板内侧的单晶硅形成上漂移区，所述场板外侧的单晶硅形成下漂移区，参见图3H ;
[0071]Sll.在所述上漂移和下漂移区的一端分别形成P阱区，在所述P阱区的上端面分别形成P+N+高低结，在所述上漂移区和下漂移区的另一端分别形成N +型掺杂区，参见图31 ；
[0072]S12.在所述场板靠近源极的一端形成栅极的金属电极，在所述P+N+高低结上形成源极的金属电极，在所述N+区上形成漏极的金属电极，参见图3J。
[0073]其中，所述场板为浓度为1is?10 19cm 3的N型多晶硅，所述两层栅氧层的厚度相同，均为50?80nm，所述上漂移区平行于厚膜SOI衬底的部分厚度约为1.5?1.7 μ m。
[0074]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种环形栅半导体功率器件，其特征在于，包括源极，漏极和环形的N型漂移区，其特征在于，所述N型漂移区连接所述源极和漏极，所述N型漂移区内插入了一层U形场板，所述场板将所述源极、漏极和N型漂移区分隔成上漂移区和下漂移区，所述场板与所述上漂移区和下漂移区之间设置有两层栅氧层，所述场板靠近源极的一端连接栅极。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述场板为N型重掺杂多晶硅。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述两层栅氧层呈U形，对称分布在所述场板的两侧，且所述两层栅氧层的厚度相同。4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述源极的电极包括两个相对所述场板对称设置的端子，两个所述端子分别同时连接P+N+高低结，两个所述P+N+高低结的下表面分别设置有相对所述场板对称设置的P阱区，所述P阱区与所述N型漂移区键合。5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述漏极的电极包括两个相对所述场板对称设置的端子，两个所述端子分别连接相对所述场板对称设置的N+型掺杂区，所述N +型掺杂区与所述N型漂移区键合。6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，还包括P型衬底和埋氧层，所述埋氧层与所述下漂移区键合，所述P型衬底和所述埋氧层键合。7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述N型漂移区的环形槽内设置有Trench 层。8.—种环形栅半导体功率器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 在厚膜SOI衬底上进行刻蚀，形成U形的硅窗口 ； 对所述硅窗口的U形槽内侧表面进行氧化形成U形的S1Jl; 在所述U形的S12层内沉积一层横向的重掺杂多晶娃； 在所述重掺杂多晶娃上表面沉积S1jg，所述S1 2层和所述U形的S1 2层形成封闭的环形，将所述重掺杂多晶硅包围在内部，所述环形和所述SOI衬底在同一水平高度；将所述SOI衬底与一块单晶硅片键合； 对所述单晶硅片进行硅刻蚀，形成两个硅窗口 ； 在所述硅窗口中沉积S12,对所述S12进行刻蚀，形成两个S1 2窗口 ； 在所述3102窗口沉积纵向的重掺杂多晶硅，所述横向的重掺杂多晶硅和所述纵向的重掺杂多晶硅键合形成U形重掺杂多晶硅的场板，所述场板将所述S12窗口分隔成两层栅氧层； 对所述场板内侧的单晶娃片进行娃刻蚀，形成Trench层窗口 ； 在所述Trench层窗口沉积S12,形成Trench氧化层，所述场板内侧的单晶娃形成上漂移区，所述场板外侧的单晶硅形成下漂移区； 在所述上漂移和下漂移区的一端分别形成P阱区，在所述P阱区的上端面分别形成P+N+高低结，在所述上漂移区和下漂移区的另一端分别形成N+型掺杂区； 在所述场板靠近源极的一端形成栅极的金属电极，在所述P+N+高低结上形成源极的金属电极，在所述N+区上形成漏极的金属电极。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述场板为浓度为1018?10 19cm 3的N型多晶娃。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述两层栅氧层的厚度均为50?80nm。
【专利摘要】本发明公开了一种环形栅半导体功率器件和制备方法，包括源极，漏极和环形的N型漂移区，其特征在于，所述N型漂移区连接所述源极和漏极，所述N型漂移区内插入了一层U形场板，所述场板将所述源极、漏极和N型漂移区分隔成上漂移区和下漂移区，所述场板与所述上漂移区和下漂移区之间设置有两层栅氧层，所述场板靠近源极的一端连接栅极；在传统的Trench？LDMOS的N型漂移区插入一层N型重掺杂多晶硅，使得器件变成了双沟道双通道器件，在提高器件导通电流的同时增加了器件的击穿电压。
【IPC分类】H01L29/78, H01L29/40, H01L29/10, H01L21/336, H01L29/06
【公开号】CN105185819
【申请号】CN201510651422
【发明人】夏超, 张琦
【申请人】工业和信息化部电子第五研究所华东分所
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月10日