[發明專利]一種功率晶體管及其制作方法

無效

• 申請號: 201210225359.X
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103515242A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 白玉明
• 申請（專利權）人: 無錫維賽半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/265;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種功率晶體管的制作方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1)提供第一導電類型的半導體襯底，在所述半導體襯底上形成第一導電類型的外延層，于所述外延層內制作柵區結構并在所述外延層中形成第二導電類型層；

2)于所述第二導電類型層中形成第一導電類型層；

3)刻蝕所述外延層以分別在所述柵區結構的兩側形成深溝槽，然后采用斜注入工藝對所述深溝槽側壁進行第二導電類型離子注入，形成第二導電類型摻雜層；

4)于所述深溝槽內填充第二導電類型材料或絕緣材料，形成第二導電類型的柱體結構；

5)于所述第一導電類型層及所述柱體結構表面形成隔離層；

6)刻蝕與所述柵區結構兩側具有預設間隔的隔離層、第一導電類型層以露出所述第二導電類型層，然后制備出覆蓋于所述第二導電類型層及隔離層的上電極，使所述上電極同時與所述柵區結構每一側的第二導電類型層及第一導電類型層接觸。

2.根據權利要求1所述的功率晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟1）先制作掩膜版并刻蝕所述外延層以形成柵區溝槽，然后在所述柵區溝槽內形成柵氧層，接著在所述柵區溝槽內沉積柵極材料，于所述柵極材料表面形成氧化層，并使所述氧化層表面與所述外延層表面處于同一平面，以完成所述柵區結構的制作。

3.根據權利要求1所述的功率晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟1）中，通過第二導電類型離子注入以在所述外延層上形成第二導電類型層，且所述第二導電類型層的厚度小于所述柵區結構的深度；所述步驟2）中，通過第一導電類型離子注入以在所述第二導電類型層表面形成第一導電類型層。

4.根據權利要求1所述的功率晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟3）中，所述斜注入工藝采用的注入角度為7~30°。

5.根據權利要求1所述的功率晶體管的制作方法，其特征在于：所述深溝槽的深度大于所述柵區結構的深度。

6.根據權利要求1所述的功率晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟4）中，于所述深溝槽內及第一導電類型層表面沉積第二導電類型材料或絕緣材料，然后采用回蝕刻工藝去除所述第一導電類型層表面的第二導電類型材料或絕緣材料，使所述深溝槽內的第二導電類型材料或絕緣材料與所述第一導電類型層處于同一平面，以形成所述第二導電類型的柱體結構。

7.根據權利要求1所述的功率晶體管的制作方法，其特征在于：所述第一導電類型與第二導電類型互為反型導電類型。

8.根據權利要求1所述的功率晶體管的制作方法，其特征在于：所述半導體襯底為重摻雜的第一導電類型半導體材料，所述外延層為輕摻雜的第一導電類型半導體材料。

9.一種功率晶體管，其特征在于，至少包括：

第一導電類型的漏區；

第一導電類型的漂移區，結合于所述漏區；

第二導電類型的溝道區，結合于所述漂移區；

第一導電類型的源區；結合于部分的所述溝道區；

柵區結構，包括位于所述源區中部且具有延伸至所述漂移區第一深度的柵區溝槽，

環繞于所述柵區溝槽的柵氧層、以及填充于所述柵氧層內的柵極材料；

隔離層，覆蓋于所述源區及柵區結構表面；

第二導電類型的柱體結構，包括分別位于所述柵區結構兩側且具有縱向延伸至所述漂移區的大于所述第一深度的第二深度的兩個深溝槽、從各深溝槽兩側向所述的漂移區及溝道區延伸且具有預設寬度的第二導電類型摻雜層、以及填充于兩深溝槽內的第二導電類型材料或絕緣材料；

上電極，覆蓋于所述隔離層及溝道區表面，且同時與所述源區及溝道區形成電性接觸。

10.根據權利要求9所述的功率晶體管，其特征在于：所述第一導電類型與第二導電類型互為反型導電類型，且所述漏區為重摻雜的第一導電類型半導體材料，所述漂移區為輕摻雜的第一導電類型半導體材料。