[发明专利]一种掩埋式势垒分压场效应管及其生产方法

摘要

本发明公开一种掩埋式势垒分压场效应管及其生产方法，其在外延层上根据耐压的需要确定向下挖槽的深度，提前掩埋分压势垒，并以与栅极相似的网格结构连接到源极，分两层制作高压功率场效应器件，当源极（Source）和漏极（Drain）有电压（不导通）时，掩埋的势垒之间形成耗尽层（在两者之间形成空乏区），起到耐压的作用。同时，上述结构中掩埋分压势垒和上面的沟槽的栅极（Gate）形成耗尽层（在两者之间形成空乏区），可以大幅消除Gate和Drain之间的电容，可以大幅减少Gate开关时的充电时间（Qg可以大幅降低），从而提高了MOS管的开关速度。

主权项

一种掩埋式势垒分压场效应管的生产方法，其特征是包括如下步骤：（1）在N+衬底（2）上生长N型外延层；（2）在生长的N型外延层内蚀刻网格状的掩埋沟槽，并在生长的N型外延层的上表面和掩埋沟槽内生长二氧化硅氧化层（3‑3）；（3）在生长有二氧化硅氧化层（3‑3）的掩埋沟槽中沉积金属或多晶硅作为良导体（3‑2），并从本功率场效应管的边缘将该良导体（3‑2）连接到源极；（4）用硼磷硅玻璃填平沉积有良导体（3‑2）的掩埋沟槽，腐蚀二氧化硅氧化层（3‑3），由此在N+衬底（2）上方第一N型外延层内形成了掩埋层（3）；（5）在掩埋层（3）上再次生长N型外延层；（6）在再次生长的N型外延层内蚀刻网格状的栅极沟槽，并在再次生长的N型外延层的上表面和栅极沟槽内生长栅氧化层（4‑2）；（7）在生长有栅氧化层（4‑2）的栅极沟槽中沉积多晶硅栅极（4‑3）；（8）将硼离子注入到栅极四周再次生长的N型外延层上表面，并将硼离子扩散推结形成体区（4‑4）；（9）在体区（4‑4）的表面光刻源区（4‑5）图形，并将硼离子注入到栅极四周的体区（4‑4）上表面，并扩散推结形成源区（4‑5）；（10）在全部上表面即栅极、源区（4‑5）和体区（4‑4）的上表面沉积硼磷硅玻璃，由此在掩埋层（3）上形成工作层（4）；（11）在工作层（4）的硼磷硅玻璃上光刻并腐蚀出接触孔（5‑1），并通过蒸发或溅射金属铝的方法反刻出本功率场效应管的栅极和源极的焊区（5）；（12）减薄N+衬底（2），并在减薄的N+衬底（2）下表面背金形成功率场效应管的漏极。