[發明專利]溝槽式井區電場屏蔽功率MOSFET結構及制作方法

無效

• 申請號: 201210082499.6
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN103367144A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 蘇世宗;曾軍;穆罕默德·恩·達維希
• 申請（專利權）人: 馬克斯半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06;H01L29/417;H01L29/423
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 劉云貴

1.一種溝槽式井區電場屏蔽功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構的制作方法，其特征在于，包含：

(1)提供基板，且于該基板上堆棧外延層；

(2)形成氧化層于該外延層的一側，且通過具有圖案化的第一光阻層，蝕刻該氧化層與該外延層的至少一部分以形成具有柵極與源極的多溝槽結構，其中這些溝槽分別地形成淺溝槽或深溝槽的至少一種；

(3)植入第一離子至該外延層，以形成第一屏蔽井區；

(4)植入第二離子鄰近該外延層的該源極溝槽，以形成第二屏蔽井區；

(5)填入絕緣層至該外延層的表面與這些溝槽結構的側壁與底部的其中之一；

(6)沉積多晶硅層至這些溝槽結構的至少一種；

(7)形成基體接面與源極接面在該第二屏蔽井區的一側；

(8)沉積介電質層，且通過具有圖案化的第二光阻層，用以形成源極接點區；以及

(9)摻雜重離子并通過該源極接點區，以在這些溝槽結構之間形成重摻雜區。

2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，其步驟(6)更進一步包含對這些溝槽結構的至少一種進行至少一部分該多晶硅層的沉積。

3.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，其步驟在步驟(6)之后，該多晶硅層內嵌于這些溝槽結構。

4.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，其步驟(8)更進一步包含平坦化位于對應柵極的該基體接面與該源極接面的一側的該介電質層。

5.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，其步驟(9)還包含摻雜該重離子使得該重摻雜區的深度大于該源極接面的深度。

6.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，其中該第一屏蔽井區借由全面性植入與犧牲氧化層的熱處理驅入形成。

7.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，其中該第二屏蔽井區借由具有圖案化的光阻層與井區植入形成。

8.一種溝槽式井區電場屏蔽功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構，其特征在于，由多個單位晶胞所組成，且這些單位晶胞的任意一個的結構包含：

(1)基板；

(2)外延層，設置于該基板的一側，且該外延層具有柵極溝槽與源極溝槽，且該柵極溝槽與該源極溝槽的側壁與底部的其中之一填充絕緣層；

(3)第一屏蔽井區，植入于該外延層中，且該第一屏蔽井區包覆該柵極溝槽與該源極溝槽；

(4)第二屏蔽井區，植入于該外延層中，且該第二屏蔽井區鄰近、部分包覆或完全包覆該源極溝槽；

(5)基體接面，設置于該第二屏蔽井區的一側，且該基體接面具有鄰近該源極溝槽的重摻雜區；

(6)源極接面，設置于該基體接面的一側，且該源極接面具有對應該源極溝槽的源極接點區；以及

(7)介電質層，在該源極接面的一側，且該介電質層對應該柵極溝槽設置。

9.如權利要求8所述的功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構，其特征在于，其中該第一屏蔽井區為N型屏蔽井區，而該第二屏蔽井區為P型屏蔽井區。

10.如權利要求8所述的功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構，其特征在于，其中該第二屏蔽井區借由多次性延伸植入或局部性植入，以形成具有多階的第二屏蔽井區。

11.如權利要求8所述的功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構，其特征在于，其中該第二屏蔽井區借由局部性植入且未驅入以形成在該第一屏蔽井區。

12.如權利要求8所述的功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構，其特征在于，其中該第二屏蔽井區借由局部性植入且未驅入以形成該第一屏蔽井區與該外延層。

13.如權利要求8所述的功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構，其特征在于，其中該基體接面為P^-基體接面、該源極接面為N⁺源極接面、該重摻雜區為P⁺重摻雜區、該基板為N⁺型基板、該外延層為N型外延層、該第一屏蔽井區為N型屏蔽井區，以及該第二屏蔽井區為P型屏蔽井區、ν型屏蔽井區、或π型屏蔽井區的其中一種。

14.如權利要求8所述的功率金屬氧化物半導體場效應晶體管結構，其特征在于，其中該絕緣層為填充多晶硅層。