CN217361594U - 一种新型沟槽结构的功率mosfet器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及MOSFET器件装置技术领域，具体涉及一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，包括终端保护区，所述终端保护区的数量为两个，两个所述终端保护区的内壁均固定连接有分压环，所述分压环的数量为两个，两个所述分压环的侧壁均设置有分压环沟槽，所述分压环沟槽的数量为两个，所述终端保护区的中部设置有N型导电装置，本实用新型的有益效果是：在电器件的中弄不对沟槽的中部与栅氧化层的结构进行改进，从而使电荷Qgd数量大大降低，从而进一步改善器件的高频特性和开关特性，并且整体结构紧凑，提高电器件的耐压能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及MOSFET器件装置技术领域，具体涉及一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件。
背景技术
功率MOSFET器件的使用和发展已经有多年的历史，可以说在现代电子产业中的应用极其广泛，为了使器件能适应各种复杂的应用环境，人们对器件的性能有了更高的要求，其中抗静电能力是很重要的一项。功率MOSFET器件的ESD损坏经常出现在栅极与源极之间，因为该两极之间的栅氧化层很薄，一般在10nm～200nm的范围内。于是在很长的时间内，在保证器件功能的前提下提高此两极之间的抗静电能力一直是器件开发者努力的方向。
造成开关损耗大和开关速度慢的主要原因是由于沟槽型功率MOS器件在栅－源之间和栅－漏之间存在有较大的寄生电容，即栅－源电容Qgs和栅－漏电容Qgd，功率MOS管在开和关两种状态转换时，Qgd的电压变化远大于Qgs上的电压变化，相应的充、放电量Qgd较大，所以Qgd对开关速度的影响较大。
因此，设计一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件很有必要。
实用新型内容
为此，本实用新型提供一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，通过N型导电装置，以解决目前造成开关损耗大和开关速度慢的主要原因是由于沟槽型功率MOS器件在栅－源之间和栅－漏之间存在有较大的寄生电容，即栅－源电容Qgs和栅－漏电容Qgd，功率MOS管在开和关两种状态转换时，Qgd的电压变化远大于Qgs上的电压变化，相应的充、放电量Qgd较大，所以Qgd对开关速度的影响较大等问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，包括终端保护区，所述终端保护区的数量为两个，两个所述终端保护区的内壁均固定连接有分压环，所述分压环的数量为两个，两个所述分压环的侧壁均设置有分压环沟槽，所述分压环沟槽的数量为两个，所述终端保护区的中部设置有N型导电装置；
所述N型导电装置包括N型导电组件和氧化组件，所述分压环的内壁设置有第二源极区层，所述分压环的内壁设置有第一源极区层，所述第二源极区层和第一源极区层的一侧均固定连接有绝缘介质层，所述N型导电组件设置在终端保护区的中部，所述氧化组件设置在N型导电组件的中部。
优选的，所述N型导电组件包括P阱层，所述P阱层固定连接在第一源极区层和第二源极区层的一侧，所述P阱层的一侧固定连接有导电类型阱区层，所述导电类型阱区层的一侧固定连接有外延层。
优选的，所述外延层的一侧固定连接有导电类型漏极区，所述绝缘介质层的一侧固定连接有源极金属，所述源极金属的数量为两个，所述绝缘介质层的一侧且靠近两个源极金属的一侧设置有接触孔。
优选的，所述绝缘介质层的一侧且靠近第一源极区层的一侧固定连接有第一分压区，所述绝缘介质层的一侧且靠近第二源极区层的一侧固定连接有第二分压区。
优选的，所述氧化组件包括第二栅氧化层，所述第二栅氧化层的数量为两个，两个所述第二栅氧化层均固定连接在绝缘介质层的一侧，两个所述第二栅氧化层贯穿固定连接在P阱层和导电类型阱区层的中部。
优选的，两个所述第二栅氧化层的中部均固定连接有第二多晶硅层，所述绝缘介质层的一侧固定连接有第一多晶硅层，所述第一多晶硅层的数量为两个，两个所述第一多晶硅层贯穿固定连接在P阱层和导电类型阱区层的中部。
优选的，两个所述第一多晶硅层的中部固定连接有第一栅氧化层，所述绝缘介质层的一侧设置有划片槽沟槽，所述绝缘介质层的一侧固定连接有导电多晶硅侧墙。
优选的，所述导电多晶硅侧墙的侧壁固定连接有绝缘栅氧化层，所述绝缘栅氧化层的侧壁固定连接有N型沟槽台阶注入区，所述N型沟槽台阶注入区固定连接在导电类型阱区层。
本实用新型的有益效果是：在电器件的中弄不对沟槽的中部与栅氧化层的结构进行改进，从而使电荷Qgd数量大大降低，通过增加沟槽底部的绝缘栅氧化层的填充深度来优化栅氧电荷，提高其高频特性，从而进一步改善器件的高频特性和开关特性，并且整体结构紧凑，提高电器件的耐压能力。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件的俯视图；
图2为本实用新型提供的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件的正面剖视图；
图3为本实用新型提供的图2中A区域结构的示意图；
图4为本实用新型提供的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件的P阱层后的示意图；
图中：1、终端保护区；2、划片槽沟槽；3、绝缘介质层；4、分压环沟槽；5、分压环；6、第一源极区层；7、第二分压区；8、导电类型阱区层；9、外延层；10、导电类型漏极区；11、第二栅氧化层；12、N型沟槽台阶注入区；13、导电多晶硅侧墙；14、绝缘栅氧化层；15、第一栅氧化层；16、第一多晶硅层；17、第一分压区；18、P阱层；19、源极金属；20、接触孔；21、第二多晶硅层；22、第二源极区层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照附图1-4，本实用新型提供的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，包括终端保护区1，终端保护区1可以起到保护的作用，是由塑料制成，终端保护区1的数量为两个，两个终端保护区1的内壁均固定连接有分压环5，分压环5采用沟槽的方式方便分压沟槽的形成，分压环5的数量为两个，两个分压环5的侧壁均设置有分压环沟槽4，分压环沟槽4的中部设置有多晶硅，分压环沟槽4的数量为两个，终端保护区1的中部设置有N型导电装置，N型导电装置包括N型导电组件和氧化组件，分压环5的内壁设置有第二源极区层22，第二源极区层22分压环5的内壁设置有第一源极区层6，第二源极区层22和第一源极区层6的一侧均固定连接有绝缘介质层3，N型导电组件设置在终端保护区1的中部，氧化组件设置在N型导电组件的中部，N型导电组件包括P阱层18，P阱层18固定连接在第一源极区层6和第二源极区层22的一侧，P阱层18的一侧固定连接有导电类型阱区层8，导电类型阱区层8的一侧固定连接有外延层9，外延层9的一侧固定连接有导电类型漏极区10，绝缘介质层3的一侧固定连接有源极金属19，源极金属19的数量为两个，绝缘介质层3的一侧且靠近两个源极金属19的一侧设置有接触孔20，绝缘介质层3的一侧且靠近第一源极区层6的一侧固定连接有第一分压区17，绝缘介质层3的一侧且靠近第二源极区层22的一侧固定连接有第二分压区7，氧化组件包括第二栅氧化层11，第二栅氧化层11的数量为两个，两个第二栅氧化层11均固定连接在绝缘介质层3的一侧，两个第二栅氧化层11贯穿固定连接在P阱层18和导电类型阱区层8的中部，两个第二栅氧化层11的中部均固定连接有第二多晶硅层21，绝缘介质层3的一侧固定连接有第一多晶硅层16，第一多晶硅层16的数量为两个，两个第一多晶硅层16贯穿固定连接在P阱层18和导电类型阱区层8的中部，两个第一多晶硅层16的中部固定连接有第一栅氧化层15，绝缘介质层3的一侧设置有划片槽沟槽2，绝缘介质层3的一侧固定连接有导电多晶硅侧墙13，导电多晶硅侧墙13的侧壁固定连接有绝缘栅氧化层14，绝缘栅氧化层14的侧壁固定连接有N型沟槽台阶注入区12，N型沟槽台阶注入区12固定连接在导电类型阱区层8；
本实用新型的使用过程如下：本领域技术人员在使用MOSFET器件时，在第一多晶硅层16和第二多晶硅层21的掺杂相同浓度的N型与P型元素，在两个源极金属19具有正的电压差，终端保护区1的内部划片槽沟槽2和P阱层18起到分担电压的作用，位于划片槽沟槽2的一侧导电多晶硅侧墙13和下端的N型沟槽台阶注入区12保持与漏源间基本相等的一个高电位，能起到截止漏电流的作用，增加第一栅氧化层15和第二栅氧化层11的填充深度优化栅氧电荷，从而提高MOSFET器件的高频特性，并且高进第一多晶硅层16与第二多晶硅层21的结构来实现器件的开关速度。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，包括终端保护区(1)，所述终端保护区(1)的数量为两个，两个所述终端保护区(1)的内壁均固定连接有分压环(5)，所述分压环(5)的数量为两个，两个所述分压环(5)的侧壁均设置有分压环沟槽(4)，所述分压环沟槽(4)的数量为两个，其特征在于：所述终端保护区(1)的中部设置有N型导电装置；
所述N型导电装置包括N型导电组件和氧化组件，所述分压环(5)的内壁设置有第二源极区层(22)，所述分压环(5)的内壁设置有第一源极区层(6)，所述第二源极区层(22)和第一源极区层(6)的一侧均固定连接有绝缘介质层(3)，所述N型导电组件设置在终端保护区(1)的中部，所述氧化组件设置在N型导电组件的中部。
2.根据权利要求1所述的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其特征在于：所述N型导电组件包括P阱层(18)，所述P阱层(18)固定连接在第一源极区层(6)和第二源极区层(22)的一侧，所述P阱层(18)的一侧固定连接有导电类型阱区层(8)，所述导电类型阱区层(8)的一侧固定连接有外延层(9)。
3.根据权利要求2所述的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其特征在于：所述外延层(9)的一侧固定连接有导电类型漏极区(10)，所述绝缘介质层(3)的一侧固定连接有源极金属(19)，所述源极金属(19)的数量为两个，所述绝缘介质层(3)的一侧且靠近两个源极金属(19)的一侧设置有接触孔(20)。
4.根据权利要求3所述的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其特征在于：所述绝缘介质层(3)的一侧且靠近第一源极区层(6)的一侧固定连接有第一分压区(17)，所述绝缘介质层(3)的一侧且靠近第二源极区层(22)的一侧固定连接有第二分压区(7)。
5.根据权利要求4所述的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其特征在于：所述氧化组件包括第二栅氧化层(11)，所述第二栅氧化层(11)的数量为两个，两个所述第二栅氧化层(11)均固定连接在绝缘介质层(3)的一侧，两个所述第二栅氧化层(11)贯穿固定连接在P阱层(18)和导电类型阱区层(8)的中部。
6.根据权利要求5所述的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其特征在于：两个所述第二栅氧化层(11)的中部均固定连接有第二多晶硅层(21)，所述绝缘介质层(3)的一侧固定连接有第一多晶硅层(16)，所述第一多晶硅层(16)的数量为两个，两个所述第一多晶硅层(16)贯穿固定连接在P阱层(18)和导电类型阱区层(8)的中部。
7.根据权利要求6所述的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其特征在于：两个所述第一多晶硅层(16)的中部固定连接有第一栅氧化层(15)，所述绝缘介质层(3)的一侧设置有划片槽沟槽(2)，所述绝缘介质层(3)的一侧固定连接有导电多晶硅侧墙(13)。
8.根据权利要求7所述的一种新型沟槽结构的功率MOSFET器件，其特征在于：所述导电多晶硅侧墙(13)的侧壁固定连接有绝缘栅氧化层(14)，所述绝缘栅氧化层(14)的侧壁固定连接有N型沟槽台阶注入区(12)，所述N型沟槽台阶注入区(12)固定连接在导电类型阱区层(8)。
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| CN115621302A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-17 | 上海功成半导体科技有限公司 | 半导体器件及其制备方法 |
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