本實用新型涉及一種分離柵MOSFET器件，尤其一種能提高耐壓能力的分離柵MOSFET器件，屬于MOSFET技術領域。

背景技術：

MOSFET 是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管，其中DTMOS也是應用較廣泛的一種器件。在高壓領域，DTMOS的耐壓能力是表征器件性能的關鍵參數，也一直都是人們關注的重點，DTMOS的耐壓受Trench底部的氧化層厚度影響較大，目前，DTMOS Trench內的氧化層都是通過熱氧生長或淀積生長形成的，Trench底部和側壁的氧化層厚度是幾乎一致的，這樣無法達到只增加Trench底部氧化層后來提高耐壓的目的。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，采用熱氧生長和淀積生長兩者相結合的方法，增加柵極溝槽底部氧化層的厚度，以此來提高器件耐壓；本實用新型的器件柵極溝槽底部有很厚的氧化層，可提升器件的擊穿電壓和降低器件的輸出電容Coss，由于柵極溝槽側壁的氧化層厚度幾乎不變，可有效防止工藝步驟的加入產生的晶圓形變的問題。

為實現以上技術目的，本實用新型的技術方案是：能提高耐壓能力的分離柵MOSFET器件結構，包括元胞區(qū)和終端保護區(qū)，所述元胞區(qū)位于器件的中心區(qū)，所述終端保護區(qū)環(huán)繞在所述元胞區(qū)的周圍，所述元胞區(qū)由若干個MOSFET器件單元體并聯而成，其特征在于：所述MOSFET器件單元體包括N型重摻雜襯底、N型第一外延層、N型第二外延層、柵極溝槽、導電多晶硅、厚氧化層、柵極導電多晶硅、柵氧化層、P型體區(qū)、N型源極區(qū)、絕緣介質層和源極金屬，所述N型重摻雜襯底位于器件單元體底部，所述N型第一外延層位于N型重摻雜襯底上且鄰接，所述N型第二外延層位于N型第一外延層上且鄰接，所述P型體區(qū)有兩個，且均設于N型第二外延層內，所述柵極溝槽設于N型第二外延層內且與兩個P型體區(qū)左右鄰接，深度伸入到N型第二外延層下方的N型第一外延層內，所述兩個P型體區(qū)內均設有N型源極區(qū)，所述N型源極區(qū)位于柵極溝槽左右兩邊且鄰接，在所述柵極溝槽和部分N型源極區(qū)上方設有絕緣介質層，在所述P型體區(qū)和部分N型源極區(qū)上方設有源極接觸孔，所述源極接觸孔內填充有源極金屬；所述柵極溝槽分為上下兩部分，所述下部分柵極溝槽的內壁和底部生長有厚氧化層，在所述厚氧化層的溝槽內淀積有導電多晶硅，所述上部分柵極溝槽的內壁生長有柵氧化層，在所述柵氧化層之間淀積有柵極導電多晶硅。

進一步地，所述導電多晶硅和柵極導電多晶硅之間由絕緣氧化層隔開。

進一步地，所述源極金屬和柵極導電多晶硅通過絕緣介質層隔開。

進一步地，所述柵極溝槽的深度約為4μm。

進一步地，所述柵極溝槽底部的厚氧化層的厚度是可調的。

進一步地，所述柵氧化層的厚度約為1000A。

從以上描述可以看出，本實用新型的有益效果在于：針對現有技術存在的缺陷，本實用新型采用能提高耐壓能力的分離柵MOSFET器件結構，通過增加柵極溝槽底部的氧化層厚度，能夠有效提高器件的耐壓能力，同時降低器件的輸出電容。

附圖說明

圖1為本實用新型的MOSFET單元體的剖面結構示意圖。

圖2為本實用新型柵極溝槽形成的剖面結構示意圖。

圖3為本實用新型柵極溝槽底部厚氧化層形成的剖面結構示意圖。

圖4為本實用新型導電多晶硅形成的剖面結構示意圖。

圖5為本實用新型柵氧化層和柵極導電多晶硅形成的剖面結構示意圖。

附圖說明：1-N型重摻雜襯底、2-N型第一外延層、3-N型第二外延層、4-柵極溝槽、5-導電多晶硅、6-厚氧化層、7-柵極導電多晶硅、8-柵氧化層、9-P型體區(qū)、10-N型源極區(qū)、11-絕緣介質層、12-源極金屬。

具體實施方式

根據附圖1所述，為了實現提高器件擊穿電壓的目的，本實用新型所提出了能提高耐壓能力的分離柵MOSFET器件結構，包括元胞區(qū)和終端保護區(qū)，所述元胞區(qū)位于器件的中心區(qū)，所述終端保護區(qū)環(huán)繞在所述元胞區(qū)的周圍，所述元胞區(qū)由若干個MOSFET器件單元體并聯而成，其特征在于：所述MOSFET器件單元體包括N型重摻雜襯底1、N型第一外延層2、N型第二外延層3、柵極溝槽4、導電多晶硅5、厚氧化層6、柵極導電多晶硅7、柵氧化層8、P型體區(qū)9、N型源極區(qū)10、絕緣介質層11和源極金屬12，所述N型重摻雜襯底1位于器件單元體底部，所述N型第一外延層2位于N型重摻雜襯底1上且鄰接，所述N型第二外延層3位于N型第一外延層2上且鄰接，所述P型體區(qū)9有兩個，且均設于N型第二外延層3內，所述柵極溝槽4設于N型第二外延層3內且與兩個P型體區(qū)9左右鄰接，深度伸入到N型第二外延層3下方的N型第一外延層2內，所述兩個P型體區(qū)9內均設有N型源極區(qū)10，所述N型源極區(qū)10位于柵極溝槽4左右兩邊且鄰接，在所述柵極溝槽4和部分N型源極區(qū)10上方設有絕緣介質層11，在所述P型體區(qū)9和部分N型源極區(qū)10上方設有源極接觸孔，所述源極接觸孔內填充有源極金屬12；

所述柵極溝槽4分為上下兩部分，所述下部分柵極溝槽4的內壁和底部生長有厚氧化層6，在所述厚氧化層6的溝槽內淀積有導電多晶硅5，所述上部分柵極溝槽4的內壁生長有柵氧化層8，在所述柵氧化層8的溝槽內淀積有柵極導電多晶硅7，具體形成過程如下：

首先，通過刻蝕得到柵極溝槽4，深度約為4μm，淀積生長氧化層，填滿柵極溝槽4，經過氧化層刻蝕，柵極溝槽4底部保留一定厚度的氧化層，得到如圖2所示；其次，通過熱氧生長氧化層，厚度約3000A~6000A，得到厚氧化層6，如圖3所示，厚氧化層6的厚度可根據實際耐壓需求和側壁氧化層的厚度來確定；再次，導電多晶硅5淀積及刻蝕，氧化層淀積及刻蝕，得到如圖4所示；最后，柵氧化層8淀積生長，厚度約為1000A，柵極導電多晶硅7淀積及刻蝕，得到如圖5所示。

所述導電多晶硅5和柵極導電多晶硅7之間由絕緣氧化層隔開。

所述源極金屬12和柵極導電多晶硅7通過絕緣介質層11隔開。

本實用新型的能提高耐壓能力的分離柵MOSFET器件結構，影響器件耐壓的主要因素有：N型第二外延層3的電阻率和厚度、N型第一外延層2電阻率和厚度及厚氧化層6的厚度，高壓下器件擊穿主要集中在柵極溝槽4底部的拐角處，而通過改進工藝增加厚氧化層6的厚度，不但能提高器件的耐壓、降低器件的輸出電容，而且不影響器件的其他參數；器件的輸出電容為Coss，Coss=Cgd+Cds，增加厚氧化層6的厚度時，Cgd值不變，而Cds隨著厚度增加而減小，因此，器件的輸出電容Coss會降低。

以上對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此?？偠灾绻绢I域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。