[发明专利]一种具有分裂栅结构的超级结MOS及其制备方法

说明书

本发明提出一种具有分裂栅结构的超级结MOS及其制备方法，其中，具有分裂栅结构的超级结MOS，包括cell区域，所述cell区域上设有Split Gate结构和Super Junction结构。本发明提供的分裂栅结构的超级结MOS，通过Split Gate和Super Junction相结合的结构设计，能够使得整个超级结MOS同时具备Split Gate和Super Junction的优点，可以有效降低MOS的Qg和R_ds(on)，解决了现有的Super Junction MOS的Qg大，导致开关速度慢的问题，从而提高了开关速度并减少了开关损耗。

技术领域

本发明涉及功率器件领域，特别涉及一种具有分裂栅结构的超级结MOS及其制备方法。

背景技术

在功率器件领域中，功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，又称金属氧化物半导体场效应晶体管)被广泛应用在开关器件结构中。

众所周知，功率器件具有有两大特性，一是当器件处于导通状态，拥有低导通电阻，最小化自身的功率损耗；二是当器件处于关断状态，能拥有足够高的反向击穿电压。而Super Junction MOS是属于一种在VDMOS(声效应功率晶体管)基础上使用新型超结结构设计的MOS，即超结MOS，其解决了R_ds(on)(通态电阻)与BV(绝缘击穿电压)的矛盾关系，在保持相同BV的情况下可以拥有更低的R_ds(on)，这使得它能大大降低自身的开关损耗。

但目前市面上Super Junction MOS的Qg(总栅电荷)较大，导致开关速度慢的问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的目前市面上Super Junction MOS的Qg较大，导致开关速度慢的问题，本发明提出一种具有分裂栅结构的超级结MOS及其制备方法，其中，具有分裂栅结构的超级结MOS，包括cell区域，所述cell区域上设有Split Gate结构和SuperJunction结构。

进一步地，所述Split Gate结构和Super Junction结构间隔设置。

进一步地，包括衬底层；所述衬底层一侧设有外延层；所述外延层上的cell区域一侧蚀刻有第一沟槽和第二沟槽；所述第一沟槽和第二沟槽内均设有离子杂质层；

所述第二沟槽的槽深度大于其内的所述离子杂质层的高度，以在所述第二沟槽内形成第三沟槽；

所述第一沟槽槽口设有第一栅氧化层，形成所述Super Junction结构；

所述第三沟槽内壁设有第二栅氧化层；所述第二栅氧化层上设有多晶硅层，形成所述Split Gate结构。

进一步地，所述外延层的厚度为40-60μm。

进一步地，所述离子杂质层中的杂质为P+型杂质。

进一步地，所述第一栅氧化层和第二栅氧化层的厚度均为800A-1500A。

进一步地，设有所述第一沟槽和第二沟槽的外延层一侧还设有若干PW沟道区；部分所述PW沟道区设于所述第一沟槽和第二沟槽周围；所述PW沟道区内设有N+源极区；所述PW沟道区上依次设有层间介质、金属源极和钝化层；

所述衬底层另一侧设有漏极层。

进一步地，所述层间介质的厚度为1.0-2.0μm。