[实用新型]垂直型高压功率MOS器件

说明书

本实用新型公开一种垂直型高压功率MOS器件，所述MOS器件包括至少2个MOS器件单胞，所述MOS器件单胞进一步包括：轻掺杂N型漂移层，沟槽内间隔设置有第一栅极多晶硅部、第二栅极多晶硅部，此第一栅极多晶硅部位于第二栅极多晶硅部正上方；所述重掺杂P型植入区与沟槽之间且位于重掺杂N型源极区下方的区域作为通道区，沟槽和栅极多晶硅部上表面覆盖有一绝缘介质层；相邻所述MOS器件单胞之间的P型基体层内具有一深凹槽，此深凹槽的下端延伸至轻掺杂N型漂移层的中部，此深凹槽内填充有一绝缘二氧化硅部，此深凹槽上表面覆盖有一第二绝缘介质层。本实用新型高强健性功率避免器件既改善了MOS器件开关损耗，又能承受更高电压，避免在高压时被击穿。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种垂直型高压功率MOS器件。

背景技术

沟槽功率MOS器件具有集成度高、导通电阻低、开关速度快、开关损耗小的特点，广泛应用于各类电源管理及开关转换。随着工业的发展，全球变暖导致气候环境越来越恶劣，各国开始越来越重视节能减碳和可持续发展，因此对于功率MOS器件的功耗及其转换效率要求越来越高，功耗主要由导通损耗和开关损耗组成，现有器件的功耗仍有改进的空间。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种垂直型高压功率MOS器件，该高强健性功率避免器件既改善了MOS器件开关损耗，又能承受更高电压，避免在高压时被击穿。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种垂直型高压功率MOS器件，所述MOS器件包括至少2个MOS器件单胞，所述MOS器件单胞进一步包括：位于N型硅片本体上部的P型基体层、位于N型硅片本体中部的轻掺杂N型漂移层、位于N型硅片本体下部的重掺杂N型衬底层，位于P型基体层中的沟槽从P型基体层上表面延伸至轻掺杂N型漂移层内；

所述沟槽内间隔设置有第一栅极多晶硅部、第二栅极多晶硅部，此第一栅极多晶硅部位于第二栅极多晶硅部正上方，所述第一栅极多晶硅部、第二栅极多晶硅部与沟槽之间设置有第一栅极氧化隔离层，所述第一栅极多晶硅部、第二栅极多晶硅部在竖直方向上通过第二栅极氧化隔离层隔离；

位于所述P型基体层上部且在沟槽周边具有一重掺杂N型源极区，所述沟槽和栅极多晶硅部上表面覆盖有一绝缘介质层，一漏极金属层位于重掺杂N型衬底层与轻掺杂N型漂移层相背的表面；

相邻所述MOS器件单胞之间的P型基体层内具有一深凹槽，此深凹槽的下端延伸至轻掺杂N型漂移层的中部，此深凹槽内填充有一绝缘二氧化硅部，此深凹槽上表面覆盖有一第二绝缘介质层，一源极金属层覆盖于重掺杂N型源极区、绝缘介质层和第二绝缘介质层上表面。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述沟槽与重掺杂N型源极区的深度比为10：2~4。

2. 上述方案中，所述沟槽与深凹槽的宽度比为10：3~6。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型垂直型高压功率MOS器件，其相邻MOS器件单胞之间的P型基体层内具有一深凹槽，此深凹槽的下端延伸至轻掺杂N型漂移层的中部，此深凹槽内填充有一绝缘二氧化硅部，此深凹槽上表面覆盖有一第二绝缘介质层，使得隔离区域的电场曲线趋于平缓，从而能承受更高电压，避免在高压时被击穿。

2、本实用新型垂直型高压功率MOS器件，其沟槽内间隔设置有第一栅极多晶硅部、第二栅极多晶硅部，此第一栅极多晶硅部位于第二栅极多晶硅部正上方，所述第一栅极多晶硅部、第二栅极多晶硅部与沟槽之间设置有第一栅极氧化隔离层，第一栅极多晶硅部、第二栅极多晶硅部在竖直方向上通过第二栅极氧化隔离层隔离，降低了寄生电容，从而改善了MOS器件开关损耗。

附图说明

附图1为本实用新型垂直型高压功率MOS器件的结构示意图。