[实用新型]具有阶梯型氧化层的屏蔽栅MOS器件终端结构

说明书

本实用新型涉及一种具有阶梯型氧化层的屏蔽栅MOS器件终端结构，包括第一导电类型重掺杂衬底、第一导电类型外延层、元胞沟槽、栅氧化层、屏蔽栅槽、屏蔽栅、第一间隔氧化层、栅极槽、栅氧化层、栅极导电多晶硅、终端沟槽、场氧化层、下层终端场板槽、下层终端场板、第二间隔氧化层、上层终端场板槽、上层终端场板、第二导电类型体区、第一导电类型源极区、终端场氧化层条块、绝缘介质层、源极金属柱与源极金属层。本实用新型可进一步降低输入和输出电容，减少器件开关损失，可以优化终端环设计，分散终端环的电场分布；本实用新型的器件具有更低的导通电阻、具有更低的输入、输出寄生电容值、更好的终端电场分布、更小的终端环设计和更好的器件可靠性能。

技术领域

本实用新型涉及一种具有阶梯型氧化层的屏蔽栅MOS（金属-氧化物半导体场效应晶体管）器件终端结构，本实用新型属于MOS技术领域。

背景技术

低压沟槽技术MOS器件在锂电保护、CPU电源、直流对直流电源转换或是同步整流的电路（例如绿色电源、电动汽车或者电池管理）等中低压MOS应用领域有着比平面MOS器件更好的电能转换效率。但是沟槽技术MOS器件在小型化的过程中，面临了器件的导通电阻，电容参数，尤其是输入电容急剧增加带来的开关损耗问题，而沟槽屏蔽栅结构是改善上述开关损耗的重要技术，但是屏蔽栅结构也同时带来输出电容增加和器件可靠性问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能进一步减低导通电阻、减少输出和输出电容、缩小终端环并提高器件可靠特性的具有阶梯型氧化层的屏蔽栅MOS器件终端结构。

按照本实用新型提供的技术方案，所述具有阶梯型氧化层的屏蔽栅MOS器件终端结构，所述屏蔽栅MOS器件包括终端区和元胞区，终端区位于屏蔽栅MOS器件的外围，环绕着元胞区，元胞区位于屏蔽栅MOS器件的中心区，所述元胞区由若干个MOS器件单元体并联而成；

所述屏蔽栅MOS器件包括半导体基板，半导体基板包括第一导电类型重掺杂衬底及位于第一导电类型重掺杂衬底上的第一导电类型外延层，在第一导电类型外延层的上表面向下开设有元胞沟槽和终端沟槽，在元胞沟槽内设有栅氧化层，在栅氧化层内开设有呈阶梯型的屏蔽栅槽，在屏蔽栅槽内设有屏蔽栅，屏蔽栅与屏蔽栅槽的形状吻合，在栅氧化层的上表面向下开设有栅极槽，在栅极槽内设有栅极导电多晶硅，栅极导电多晶硅位于屏蔽栅的上方，栅极导电多晶硅与屏蔽栅之间由第一间隔氧化层隔开；

在终端沟槽内设有场氧化层，在场氧化层内开设有呈阶梯型的下层终端场板槽，在下层终端场板槽内设有下层终端场板，下层终端场板与下层终端场板槽的形状吻合，在场氧化层的上表面向下开设有上层终端场板槽，在上层终端场板槽内设有上层终端场板，上层终端场板与下层终端场板之间由第二间隔氧化层隔开；

在栅氧化层与栅氧化层之间以及栅氧化层与场氧化层之间设有第二导电类型体区，在第二导电类型体区的上表面设有第一导电类型源极区与源极金属柱，在上层终端场板的上表面设有终端场氧化层条块，终端场氧化层条块的外端部向下弯折，终端场氧化层条块盖住所述场氧化层的上端部，在栅极导电多晶硅与第一导电类型源极区的上表面设有绝缘介质层，在绝缘介质层与源极金属柱的上表面设有源极金属层，源极金属层覆盖部分的终端场氧化层条块。

所述第一间隔氧化层与第二间隔氧化层的厚度均为1000A~5000A。

所述屏蔽栅连结源极、接地或者独立悬浮。

所述源极金属层和栅极导电多晶硅之间通过绝缘介质层隔开。

所述元胞沟槽和终端沟槽的深度均为4~10um。

所述屏蔽栅与下层终端场板上每一个阶梯的高度均为1~ 5um。

所述第一导电类型重掺杂衬底、第一导电类型外延层与第一导电类型源极区为N型导电，第二导电类型体区为P型导电。