[发明专利]一种槽型积累层MOSFET器件

摘要

一种槽型积累层MOSFET器件，属于功率半导体器件技术领域。本发明在纵向MOSFET器件的源漏之间的漂移区中引入介质槽，槽内填充介电常数较小的介质材料；介质槽被第二导电类型重掺杂栅端欧姆接触区、第二导电类型高阻区、第一导电类型高阻区、第一导电类型重掺杂场截止区和第二导电类型漏端接触区构成的辅助电荷积累层所包围，辅助电荷积累层又被介质隔离层所包围。本发明通过引入辅助电荷积累层，器件正向导通时在漂移区内靠近介质隔离层附近形成高浓度的载流子积累层，从而大幅降低导通电阻，进而降低功耗；在器件关断时提高介质槽中的电场强度从而提高器件耐压；同时介质槽在提高器件耐压的同时缩小了器件的横向尺寸，降低了比导通电阻。

主权项

一种槽型积累层MOSFET器件，包括第二导电类型半导体衬底（1）和位于第二导电类型半导体衬底（1）表面的第一导电类型半导体有源层（3）；有源层（3）表面两侧分别具有第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型重掺杂半导体漏区（14），其中第二导电类型半导体体区（9）中具有相互独立的第一导电类型重掺杂半导体源区（11）和第二导电类型重掺杂半导体体接触区（10），第一导电类型重掺杂半导体源区（11）和第二导电类型重掺杂半导体体接触区（10）的引出端均与金属源极（S）相连，第一导电类型重掺杂半导体漏区（14）的引出端与金属漏极（D）相连；第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型重掺杂半导体漏区（14）之间的有源层（3）中具有一介质槽（6），介质槽（6）内填充有介电常数小于有源层（3）介电常数的介质材料；介质槽（6）的纵向深度大于第二导电类型半导体体区（9）的纵向深度但小于有源层（3）的厚度；介质槽（6）的两侧及底面被一个与介质槽（6）相接触的辅助电荷积累层所包围，所述辅助电荷积累层由第二导电类型重掺杂栅端欧姆接触区（12a）、第二导电类型高阻区（5a）、第一导电类型高阻区（5b）、第一导电类型重掺杂场截止区（13）和第二导电类型漏端接触区（12b）构成；第二导电类型重掺杂栅端欧姆接触区（12a）的引出端接金属栅极（G），第二导电类型重掺杂栅端欧姆接触区（12a）的下方接第二导电类型高阻区（5a），第二导电类型漏端接触区（12b）的引出端接金属漏极（D），第二导电类型漏端接触区（12b）的下方接第一导电类型重掺杂场截止区（13），第一导电类型高阻区（5b）的一端接第二导电类型高阻区（5a），另一端接第一导电类型重掺杂场截止区（13）；所述辅助电荷积累层的两侧及底面被一个与辅助电荷积累层相接触的介质隔离层（4）所包围，使得辅助电荷积累层夹于介质隔离层（4）和介质槽（6）之间；位于第二导电类型半导体体区（9）和第一导电类型重掺杂半导体漏区（14）之间、除去介质隔离层（4）所包围区域的有源层区域形成第一导电类型半导体漂移区（3a），第一导电类型半导体漂移区（3a）与辅助电荷积累层之间隔着介质隔离层（4）；第一导电类型重掺杂半导体源区（11）和第二导电类型半导体体区（9）与介质隔离层（4）相接触。