[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810092211.7
• 申請日: 2008-04-17
• 公開（公告）號: CN101290936A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張炳琸
• 申請（專利權(quán)）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L21/8234
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭小軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，特別涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

一種溝槽型金屬氧化物半導(dǎo)體(溝槽MOS)晶體管可用作功率晶體管。

功率溝槽MOS晶體管明顯不同于典型的MOS晶體管之處在于，功率溝 槽MOS晶體管的溝道是在垂直方向而非水平方向形成的。

功率溝槽MOS晶體管包括作為輸出區(qū)域形成于晶圓的背面的垂直溝道 和漏極。

功率溝槽MOS晶體管適合使用小面積進行高電流和高電壓操作。為了 將高電壓施加于功率溝槽MOS晶體管，輕摻雜漏極區(qū)(漂移區(qū))被形成至 足夠大的長度。

因為電子在功率溝槽MOS晶體管中垂直移動，可垂直形成輕摻雜漏極 區(qū)(漂移區(qū))以增加耐壓，而不必通過調(diào)整垂直摻雜分布(doping?profile) 來增加芯片的面積。所以，采用小面積即可進行高耐壓和高電流操作。

因為功率溝槽MOS晶體管一般采用單層硅襯底制作，功率溝槽MOS晶 體管適合于單個產(chǎn)品。但是，上述功率溝槽MOS晶體管的結(jié)構(gòu)不易在與MOS 晶體管相同的芯片上提供功率溝槽MOS晶體管。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種包括可高度集成的溝槽MOS晶體管的半導(dǎo)體 器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法。

在一個實施例中，該半導(dǎo)體器件包括：第一導(dǎo)電型阱，位于半導(dǎo)體襯底 內(nèi)；第二導(dǎo)電型阱，位于第一導(dǎo)電型阱上；第一溝槽，通過除去部分的第二 導(dǎo)電型阱和第一導(dǎo)電型阱形成；柵極，設(shè)置于第一溝槽內(nèi)，其中柵極電介質(zhì) 位于柵極電極與第一溝槽壁之間；第一導(dǎo)電型源極區(qū)和第二導(dǎo)電型體區(qū)，位 于第二導(dǎo)電型阱上，第一導(dǎo)電型源極區(qū)圍繞柵極的橫向表面；共同漏極，位 于柵極之間，共同漏極連接到第一導(dǎo)電型阱，高濃度第一導(dǎo)電型埋層，位于 第一導(dǎo)電型阱之下；以及高濃度第一導(dǎo)電型插塞，位于共同漏極與第一導(dǎo)電 型埋層之間，其中共同漏極設(shè)置于第二溝槽內(nèi)，其中第二溝槽穿過第二導(dǎo)電 型阱和一部分的第一導(dǎo)電型阱。

在另一個實施例中，半導(dǎo)體器件的制造方法包括以下步驟：在半導(dǎo)體襯 底內(nèi)順序形成第一導(dǎo)電型阱和第二導(dǎo)電型阱；在位于第一導(dǎo)電型阱之下的半 導(dǎo)體襯底內(nèi)形成高濃度第一導(dǎo)電型埋層；通過除去一部分的第二導(dǎo)電型阱和 設(shè)于該部分的第二導(dǎo)電型阱之下的部分第一導(dǎo)電型阱以形成多個第一溝槽； 在第一溝槽之間形成第二溝槽；在每一個第一溝槽內(nèi)形成柵極；在第一導(dǎo)電 型阱內(nèi)形成高濃度第一導(dǎo)電型插塞，以連接第一導(dǎo)電型埋層與共同漏極；在 第二溝槽內(nèi)形成位于所述第一導(dǎo)電型插塞上的共同漏極；以及在柵極與共同 漏極之間的第二導(dǎo)電型阱上，形成第一導(dǎo)電型源極區(qū)和第二導(dǎo)電型體區(qū)。

一個或更多實施例的細節(jié)在下面的附圖和說明中給出。其他特征將由說 明和附圖及權(quán)利要求而變得明顯。

附圖說明

圖1是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的視圖；

圖2至圖9是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的制造過程的示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在根據(jù)實施例，參考附圖描述一種半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造 方法。

圖1是根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的視圖。

參考圖1，根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件包括：第一導(dǎo)電型深阱15，第 二導(dǎo)電型淺阱17，多個柵極電極45，源極區(qū)60，第二導(dǎo)電型體區(qū)(body?region) 70，和共同漏極35。第一導(dǎo)電型深阱15設(shè)于半導(dǎo)體襯底10上。第二導(dǎo)電型 淺阱17設(shè)于第一導(dǎo)電型深阱15上。多個柵極電極45可形成于通過選擇性除 去部分的第二導(dǎo)電淺阱17和第一導(dǎo)電型深阱15而設(shè)置的溝槽41中。柵極電 介質(zhì)42設(shè)于柵極電極45與溝槽41的壁之間。源極區(qū)60和第二導(dǎo)電型體區(qū) 70設(shè)于第二導(dǎo)電型淺阱17上。源極區(qū)60可圍繞柵極電極45的橫向表面。 共同漏極35設(shè)于柵極電極45之間。共同漏極35可與第一導(dǎo)電型深阱15相 連接。在一個實施例中，共同漏極35可與第一導(dǎo)電型深阱15接觸。

根據(jù)第一導(dǎo)電型為N型而第二導(dǎo)電型為P型的實施例，半導(dǎo)體襯底10 可包括P型襯底、和設(shè)于半導(dǎo)體襯底10上的p外延層11。

另外，可以高濃度注入N型雜質(zhì)離子以形成第一導(dǎo)電型深阱15，而且可 以高濃度注入P型雜質(zhì)離子以形成第二導(dǎo)電型淺阱17。