[发明专利]金属氧化物半导体场效应管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种金属氧化物半导体场效应管，包括由多个相同的单原胞组成的单胞阵列，单原胞包括第一导电类型的衬底、衬底上的第二导电类型阱区、阱区内的第一导电类型掺杂区以及衬底上的分裂栅极，分裂栅极包括衬底上的栅氧化层，栅氧化层上相互分离的第一多和第二多晶硅栅，填充于第一和第二多晶硅栅之间并将其覆盖、将其间隙填充的填充氧化层，以及覆盖第一、第二多晶硅栅及填充氧化层的隔离介质氧化层。本发明还涉及一种金属氧化物半导体场效应管的制造方法。本发明可以降低栅极电荷Qg，以及降低源漏寄生电容Cds的动态值。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种金属氧化物半导体场效应管，还涉及一种金属氧化物半导体场效应管的制造方法。

背景技术

传统的平面型金属氧化物半导体(MOS)场效应管寄生电容与栅极电荷偏大，导致开关速度慢、功率损耗高、温升高、应用频率偏低等问题，电路应用效果较差。主要表现在电路开关频率较高时MOS场效应管器件温升较高，且电路应用频率一旦达到100KHz～300KHz之间，平面型MOS场效应管对频率最直接的体现是温度快速升高至85℃～115℃间，如MOS场效应管长期在这样的频率下高压大电流工作，极易出现不可逆性损坏，最终结果就是电路故障而使电器失效，甚至发生财产或生命事故！

MOS场效应管的寄生电容C和栅极电荷Qg仍是温升高的主要因素。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够降低寄生电容的金属氧化物半导体场效应管。

一种金属氧化物半导体场效应管，包括由多个相同的单原胞组成的单胞阵列，所述单原胞包括第一导电类型的衬底、所述衬底上的第二导电类型阱区、所述阱区内的第一导电类型掺杂区以及所述衬底上的分裂栅极，所述分裂栅极从一第一导电类型掺杂区延伸至相邻的另一第一导电类型掺杂区上，所述分裂栅极包括衬底上的栅氧化层，所述栅氧化层上相互分离的第一多晶硅栅和第二多晶硅栅，填充于第一多晶硅栅和第二多晶硅栅之间并部分覆盖第一和第二多晶硅栅、将第一和第二多晶硅栅间的间隙填充的填充氧化层，以及覆盖所述第一多晶硅栅、第二多晶硅栅及填充氧化层的隔离介质氧化层；所述第一和第二导电类型为相反的导电类型。

在其中一个实施例中，所述单原胞还包括：设于所述衬底上的第一导电类型的外延层；所述阱区设于所述外延层内，所述栅氧化层设于所述外延层上；金属层，覆盖所述隔离介质氧化层、并与所述分裂栅极两侧的第一导电类型掺杂区和阱区电性连接。

在其中一个实施例中，所述第一多晶硅栅和第二多晶硅栅的宽度均为1.5微米～5.5微米，高度均为0.4微米～1.2微米。

在其中一个实施例中，所述填充氧化层的厚度为1微米～2.5微米，所述栅氧化层的厚度为900埃～1500埃，所述隔离介质氧化层的厚度为2.5微米～3微米。

在其中一个实施例中，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。

在其中一个实施例中，所述金属氧化物半导体场效应管是功率平面型金属氧化物半导体场效应管。

还有必要提供一种金属氧化物半导体场效应管的制造方法。