[发明专利]一种MOSFET终端结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种MOSFET终端结构及其制备方法，包括终端分压区，所述终端分压区内设有若干的沟槽，所述终端分压区的沟槽中靠近元胞区由内向外所所述沟槽深度逐渐加深，沟槽间距逐渐增大。与一般沟槽MOS终端结构若干个分压沟槽等深度等间距排列相比，本发明对终端分压沟槽间距进行调整，优化电场分布，提升器件耐压。终端沟槽中靠近元胞区由内向外前几个沟槽深度逐渐加深，沟槽间距逐渐增大，将原本外部截止环沟槽的大电场，转移至内部分压沟槽处，从而提升整个器件的击穿电压。从仿真结果来看，对于100V产品，击穿电压能得到20％左右的提升。

技术领域

本发明涉及芯片领域，更确切地说是一种MOSFET终端结构。

背景技术

沟槽MOSFET是近年来发展的新一代功率MOSFET，因其具有低的导通电阻、开关损耗低、开关速率快等优点，被广泛的应用于各个领域中。沟槽MOSFET 器件内部结构主要分为元胞区和外围的终端区，除了元胞区本身的设计外，终端区的结构也会直接影响到器件的性能。如今的常规终端结构一般由若干个等间距的分压沟槽以及一个更宽的截止沟槽构成，但是这样的终端结构电场仍过于集中于最外围截止沟槽底部，不能充分发挥元胞区的性能。专利 CN104638011A中公布了一种加深所有终端沟槽深度的结构，从而实现器件耐压的提升。

如今沟槽MOSFET终端区大多采用多采用若干个等距分布的分压沟槽以及一个截止沟槽构成。根据仿真显示，在中压100V产品中，当器件承受反向偏压时，大电场集中在最外侧边缘截止沟槽处，并不能完全发挥出元胞区的性能。即使专利CN104638011A中公布了一种加深所有终端沟槽深度的结构来提升终端区的耐压能力的结构，大电场仍然集中在最外围截止沟槽处。本发明在不改变元胞区设计的前提下，通过优化终端电场的分布，达到提升整个器件耐压的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种MOSFET终端结构及其制备方法，与现有技术相比，本发明通过优化终端沟槽的排布结构，达到了优化终端电场，提升器件耐压的效果。

本发明采用以下技术方案：

一种MOSFET终端结构，包括终端分压区，所述终端分压区内设有若干的沟槽，所述终端分压区的沟槽中靠近元胞区由内向外所所述沟槽深度逐渐加深，沟槽间距逐渐增大。

所述沟槽设置于外延层中，且外延层的另一侧设有基层。

在外延层通过离子注入注入P型杂质，然后进行退火处理，形成沟道区。

所述沟槽内壁及所述沟槽之间的外延层上淀设有栅极氧化层。

所述沟槽内通过多晶硅填充满。

还包括正面电极，包括顶层金属，顶层金属连接各年接触孔，且接触孔的底部为离子注入层。

还包括漏极，且所述漏极设于基层的另一侧，且为金属层。

一种MOSFET终端结构的制备方法，

包括以下步骤：

在基片上进行外延生长；

掩蔽层生长；

沟槽光刻；

沟槽刻蚀；

栅氧生长以及多晶硅淀积；

多晶硅刻蚀以及平坦化；

沟槽区P+注入以及退火；

源区N+注入以及退火；

接触孔光刻；

接触孔刻蚀、接触孔注入以及杂质激活；

接触孔金属填充以及平坦化；

顶层金属淀积以及平坦化；