【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及一种屏蔽栅沟槽式(sgt)mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)，其具有电场降低区，以提高雪崩击穿电压并降低漏-源间的漏电流。
技术介绍
1、图1a所示为一种常规sgt半导体功率器件的顶视图，其中，第一类型p体区形成于第一终端沟槽所围绕的区域内。沿x轴的第一终端沟槽与沿y轴的多个栅沟槽的沟槽末端之间具有多个交叉区域。对于击穿电压为60-300v的中压屏蔽栅沟槽式mosfets，在上述多个交叉区域可以观察到早期雪崩击穿的发生。在图1a中被标记为“h”的多个热点点位，位于上述多个交叉区域，因早期雪崩击穿的发生，具有很高的漏-源间漏电流ids。由于漏电流ids过高，导致器件的坚固性降低。图1b和1c分别为图1a所示器件沿位于x轴的a1-a1’截面与沿位于y轴的b1-b1’截面的横截面图。图1b中的第一类型p体区110’形成于有源区内的两相邻栅沟槽之间，以及有源区内、临近终端区的栅沟槽和终端区内、临近有源区的第一终端沟槽之间，由于氧化层电荷平衡，保持了均匀的雪崩击穿。然而，图1c所示的沿y轴的横截面在第一终端沟槽附近存在一个如图1a所示的热点(击穿点，如图所示)，第一类型p体区110”与源金属相连，并从有源区延伸至终端区，连接至第一终端沟槽的沟槽侧壁，图1c所示的横截面图与图1b差别很大，从而导致第一终端沟槽附近的p/n结处发生早期雪崩击穿。
2、因此，仍需要提供一种新型的器件结构以解决上述所涉及的问题和限制。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种新型
2、本专利技术的一个方面，是公开了一种sgt器件，包括：一个有源区，一个终端区，一个栅金属垫片区，一个中央栅金属导线和至少一个屏蔽栅沟槽接触行区；有源区包括：多个沿x轴的栅沟槽，形成于具有第一导电类型的外延层内，外延层位于具有第一导电类型的衬底之上，栅沟槽包括一个具有第一沟槽长度的第一类型有源沟槽和一个靠近栅金属垫片区、具有第二沟槽长度的第二类型有源沟槽，其中，第一类型有源沟槽的长度大于第二类型有源沟槽；终端区包括至少一个第一类型终端沟槽，其沿x轴和y轴围绕多个栅沟槽的外部周围，至少一个第一类型终端沟槽与多个栅沟槽分隔开，且不围绕栅金属垫片区；所述sgt器件还进一步包括：形成于有源区的多个栅沟槽，其被具有第一导电类型的第一类型源区所包围，所述第一类型源区位于具有第二导电类型的第一类型体区中，并接近具有第一导电类型的外延层的上表面，其中，每个栅沟槽都包括一个栅极和一个屏蔽栅极；屏蔽栅极与外延层间通过第一绝缘层实现绝缘，栅极与外延层间通过栅氧化层实现绝缘，屏蔽栅极与栅极间通过多晶硅间氧化层(ipo)实现绝缘，栅氧化层围绕栅极，且栅氧化层的厚度小于第一绝缘层；每个栅沟槽内的栅极，均通过一个下方具有多个栅沟槽接触区的中央栅金属导线连至栅金属垫片；每个栅沟槽内的屏蔽栅极，均通过至少一个位于栅沟槽上的屏蔽栅沟槽接触区连至源金属。
3、根据本专利技术的另一个方面，在一些优选实施例中，在第一类型p体区和至少一个终端沟槽之间形成至少一个具有悬浮电压的第二类型p体区，以增强击穿电压。所述的至少一个第二类型p体区与第一类型p体区以及至少一个第一类型终端沟槽都分隔开。
4、根据本专利技术的另一个方面，在一些优选实施例中，外延层为具有均匀掺杂浓度的单一外延层。在另一些优选实施例中，外延层为具有不同掺杂浓度的多阶梯外延(mse)层，其掺杂浓度沿栅沟槽侧壁、自多个栅沟槽底部至第一类型体区方向呈阶梯式递减。
5、根据本专利技术的另一个方面，在一些优选实施例中，sgt器件还进一步包括：一个第二类型电场降低区，其围绕每个栅沟槽的底部周围，且其掺杂浓度低于多阶梯外延层的底部第一外延层，以增强击穿电压。在sgt器件中设置第二类型电场降低区的目的，是为了解决由于每个栅沟槽底部的场氧化层厚度小于侧壁场氧化层而导致的击穿电压降低的问题。
6、根据本专利技术的另一个方面，在一些优选实施例中，sgt器件还进一步包括：一个具有第二导电类型的第三类型电场降低区，其围绕位于终端区的至少一个第一类型终端沟槽的底部周围。
7、通过参考以下各个附图，阅读下文对优选实施例的详细描述，本专利技术的上述及其他的目的和优点对于本领域的普通技术人员来说无疑是显而易见的。
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1.一种屏蔽栅沟槽式器件，包括：
2.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，所述第一类型电场降低区临近所述栅金属垫片区。
3.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，还进一步包括一个位于所述终端区的沟道终止区，所述沟道终止区具有一个与位于所述有源区的所述第一类型源区相同的第二类型源区，并与沟道终止金属下方的所述外延层相连。
4.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，所述外延层为具有均匀掺杂浓度的单一外延层。
5.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，所述外延层为多阶梯外延层，其掺杂浓度沿所述多个栅沟槽侧壁、自所述多个栅沟槽底部至所述第一类型体区方向呈阶梯式递减。
6.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，还进一步包括：一个具有所述第一导电类型的第二类型电场降低区，其围绕位于所述有源区的每个所述栅沟槽以及位于所述终端区的每个所述边缘沟槽的底部周围，所述第二类型电场降低区的掺杂浓度低于位于所述衬底之上、所述多阶梯外延层的底部第一外延层。
7.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，还进一步包括
8.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，在每个所述的多个栅沟槽内，所述栅极位于所述屏蔽栅极之上。
9.如权利要求1所述的SGT器件，其特征在于，所述屏蔽栅极位于沟槽中间，所述栅极围绕所述屏蔽栅极的上部两侧形成。
10.一种屏蔽栅沟槽式(SGT)器件，包括：
11.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，所述至少一个第二类型体区包括一个第二类型体区。
12.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，所述至少一个第二类型体区包括多个彼此间分隔开的多个第二类型体区。
13.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，所述外延层为具有均匀掺杂浓度的单一外延层。
14.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，所述外延层为多阶梯外延层，其掺杂浓度沿所述栅沟槽侧壁、自所述多个栅沟槽的底部至所述第一类型体区方向呈阶梯式递减。
15.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，还进一步包括：一个具有所述第一导电类型的第二类型电场降低区，其围绕位于所述有源区的每个所述栅沟槽以及位于所述终端区的所述至少一个终端沟槽的底部周围，所述第二类型电场降低区的掺杂浓度低于位于所述衬底之上、所述多阶梯外延层的底部第一外延层。
16.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，还进一步包括：一个具有所述第一导电类型的第二类型电场降低区，其围绕位于所述有源区的每个所述栅沟槽的底部周围，所述第二类型电场降低区的掺杂浓度低于位于所述衬底之上、所述多阶梯外延层的底部第一外延层；一个具有所述第二导电类型的第三类型电场降低区，其围绕位于所述终端区的所述至少一个第一类型终端沟槽的底部周围。
17.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，在每个所述的多个栅沟槽内，所述栅极位于所述屏蔽栅极之上。
18.如权利要求10所述的SGT器件，其特征在于，所述屏蔽栅极位于沟槽中间，所述栅极围绕所述屏蔽栅极的上部两侧形成。
19.一种屏蔽栅沟槽式(SGT)器件，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种屏蔽栅沟槽式器件，包括：
2.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，所述第一类型电场降低区临近所述栅金属垫片区。
3.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，还进一步包括一个位于所述终端区的沟道终止区，所述沟道终止区具有一个与位于所述有源区的所述第一类型源区相同的第二类型源区，并与沟道终止金属下方的所述外延层相连。
4.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，所述外延层为具有均匀掺杂浓度的单一外延层。
5.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，所述外延层为多阶梯外延层，其掺杂浓度沿所述多个栅沟槽侧壁、自所述多个栅沟槽底部至所述第一类型体区方向呈阶梯式递减。
6.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，还进一步包括：一个具有所述第一导电类型的第二类型电场降低区，其围绕位于所述有源区的每个所述栅沟槽以及位于所述终端区的每个所述边缘沟槽的底部周围，所述第二类型电场降低区的掺杂浓度低于位于所述衬底之上、所述多阶梯外延层的底部第一外延层。
7.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，还进一步包括：一个具有所述第一导电类型的第二类型电场降低区，其围绕位于所述有源区的每个所述栅沟槽的底部周围，所述第二类型电场降低区的掺杂浓度低于位于所述衬底之上、所述多阶梯外延层的底部第一外延层；一个具有所述第二导电类型的第三类型电场降低区，其围绕位于所述终端区的所述至少一个第一类型终端沟槽的底部周围。
8.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，在每个所述的多个栅沟槽内，所述栅极位于所述屏蔽栅极之上。
9.如权利要求1所述的sgt器件，其特征在于，所述屏蔽栅极位于沟槽中间，所述栅极围绕所述屏蔽栅极的上部两侧形成。
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