第二柵極結構264之間的間隔。如前述，第一柵極結構262和第二柵極結構264之間的間隔區域25可以是通過在刻蝕時將多晶硅柵中間挖去一塊形成的。間隔區域25位于場氧結構22的正上方以保證間隔區域25在場氧結構22上的正投影不會超出場氧結構22的邊緣，換句話說只要保證間隔區域25在場氧結構22的范圍內，那么位置稍微偏一些也是可以的，并不需要嚴格居中。
[0021]間隔區域25下方的場氧結構22可以在阱區注入、N+注入和P+注入時，阻擋注入離子從間隔區域25注入到源區，避免導通電阻Rdon和漏電流Idss增大。
[0022]上述半導體器件的柵極結構，由于把多晶硅柵的中部挖掉了一塊，從而使柵電荷Qg大幅度減少。同時，場氧結構22對減少柵電荷Qg也有一定的作用。由于這兩種因素共同作用，能較大地減少柵電荷Qg。
[0023]另一方面，由于柵電荷Qg大幅減小，因此可以將柵寬做得較大，使JFET電阻(頸區電阻)大大減小，導通電流大大增大，使單位面積的導通電阻(即比導通電阻)大大減小，從而可以用較小的芯片面積得到較大的導通電流和較小的導通電阻，比常規工藝生產的功率VDM0S和IGBT的芯片面積減小較多，能大大降低生產成本。
[0024]請一并結合圖3(圖3中省略了器件各結構的標號)，在一個實施例中，第一柵極結構262的左邊到第二柵極結構264右邊的距離a為9微米?15微米，間隔區域25的寬度c為1微米?5微米，場氧結構22的寬度b為3微米?7微米。這樣一來，場氧結構22在寬度方向上比間隔區域25的兩邊各寬出1?3微米。可以理解的，第一柵極結構262和第二柵極結構264下方(而不是間隔區域25下方)保留足夠寬度的場氧結構22，有利于減小柵電荷Qg。
[0025]如圖2所示，襯底10內還包括阱區12。在本實施例中，襯底10為N-型襯底，阱區12為P阱。阱區12內還形成有N型區14。阱區12內部在開啟電壓的作用下形成導電溝道，N型區14中的電子經導電溝道、JFET區和體區而到達器件最下方的漏區，形成漏極電流。制造時要控制阱區12的橫向擴散，使阱區12與場氧結構22在橫向上存在一小段間隔d，以保證阱區12不會延伸至場氧結構22，避免導電溝道伸至場氧結構22下方使得器件無法開啟。
[0026]上述半導體器件的柵極結構主要是針對垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管(VDM0S)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)進行的實用新型，但也可以應用于其它類型的半導體器件。
[0027]在其中一個實施例中，場氧結構22的厚度為1微米?2微米，場氧結構22兩側的柵氧化層24的厚度為0.05微米?0.12微米。
[0028]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種半導體器件的柵極結構，其特征在于，包括位于襯底上的柵氧化層，位于柵氧化層上的場氧結構，以及位于柵氧化層和場氧結構上的多晶硅分裂柵；所述多晶硅分裂柵包括相互分離的第一柵極結構和第二柵極結構，所述場氧結構的寬度小于所述第一柵極結構和第二柵極結構之間相互背離的兩面的距離、且大于第一柵極結構和第二柵極結構之間的間隔，所述第一柵極結構和第二柵極結構之間的間隔區域在場氧結構上的正投影不應超出場氧結構的邊緣，所述柵氧化層的兩端分別搭接于襯底內的一阱區上。2.根據權利要求1所述的半導體器件的柵極結構，其特征在于，所述第一柵極結構和第二柵極結構相互背離的兩面的距離為9微米?15微米，所述間隔區域的寬度為1微米?5微米，所述場氧結構的寬度為3微米?7微米。3.根據權利要求1所述的半導體器件的柵極結構，其特征在于，所述場氧結構在寬度方向上比所述間隔區域的兩邊各寬出1微米?3微米。4.根據權利要求1所述的半導體器件的柵極結構，其特征在于，所述場氧結構與兩側的阱區在橫向上存在間隔以保證阱區不會延伸至場氧結構。5.根據權利要求1所述的半導體器件的柵極結構，其特征在于，所述襯底為N-襯底，所述阱區為P阱。6.根據權利要求1所述的半導體器件的柵極結構，其特征在于，所述場氧結構的厚度為1微米?2微米。7.根據權利要求1所述的半導體器件的柵極結構，其特征在于，所述場氧結構兩側的柵氧化層的厚度為0.05微米?0.12微米。8.根據權利要求1所述的半導體器件的柵極結構，其特征在于，所述半導體器件為垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管或絕緣柵雙極型晶體管。
【專利摘要】本實用新型涉及一種半導體器件的柵極結構，包括位于襯底上的柵氧化層，位于柵氧化層上的場氧結構，以及位于柵氧化層和場氧結構上的多晶硅分裂柵；場氧結構的寬度小于第一柵極結構和第二柵極結構之間相互背離的兩面的距離、且大于第一、二柵極結構之間的間隔，第一、二柵極結構之間的間隔區域在場氧結構上的正投影不應超出場氧結構的邊緣。本實用新型能較大地減少柵電荷Qg。另一方面，由于柵電荷Qg大幅減小，因此可以將柵寬做得較大，使JFET電阻大大減小，導通電流大大增大，單位面積的導通電阻大大減小，從而可以用較小的芯片面積得到較大的導通電流和較小的導通電阻，比傳統工藝生產的功率VDMOS和IGBT的芯片面積減小較多，能大大降低生產成本。
【IPC分類】H01L29/423
【公開號】CN205004338
【申請號】CN201520598754
【發明人】李學會
【申請人】深圳深愛半導體股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年8月10日