[發(fā)明專利]屏蔽柵溝槽MOSFET器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610288315.X
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN105702739B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖勝安
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳尚陽通科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/423;H01L21/28
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種屏蔽柵溝槽MOSFET器件，其特征在于：屏蔽柵溝槽MOSFET器件的電流流動區(qū)由多個原胞周期性排列組成，各所述原胞的柵極結(jié)構(gòu)包括：

第一溝槽，形成于第一導(dǎo)電類型外延層中，所述第一導(dǎo)電類型外延層形成于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底表面；

屏蔽電極，由填充于所述第一溝槽中的第二導(dǎo)電類型外延層回刻后形成，所述屏蔽電極位于所述第一溝槽的底部；

在所述屏蔽電極頂部形成有所述屏蔽電極的第二導(dǎo)電類型外延層回刻后形成的第二溝槽；

溝槽柵，由形成于所述第二溝槽的電極材料層組成；所述溝槽柵底部通過柵極間隔離介質(zhì)膜和所述屏蔽電極隔離；所述溝槽柵和所述第二溝槽的側(cè)面之間隔離有柵介質(zhì)膜；

溝道區(qū)由形成于所述第一導(dǎo)電類型外延層中的第二導(dǎo)電類型阱組成，被所述溝槽柵側(cè)面覆蓋的所述溝道區(qū)的表面用于形成溝道；所述溝道區(qū)底部的所述第一導(dǎo)電類型外延層組成漂移區(qū)；

所述屏蔽電極和相鄰的所述漂移區(qū)直接接觸且載流子平衡，在橫向上，各所述原胞的所述屏蔽電極和所述漂移區(qū)組成交替排列的結(jié)構(gòu)，在所述屏蔽柵溝槽MOSFET器件為反向偏置狀態(tài)下，所述屏蔽電極對相鄰的所述漂移區(qū)進(jìn)行橫向耗盡；

源區(qū)由形成于所述第二導(dǎo)電類型阱表面的第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)組成，所述源區(qū)通過接觸孔連接到由正面金屬層組成的源極；

所述屏蔽柵溝槽MOSFET器件還包括有屏蔽電極連接區(qū)，所述屏蔽電極連接區(qū)形成有由填充于所述第一溝槽中的第二導(dǎo)電類型外延層組成的屏蔽電極，所述原胞的屏蔽電極和所述屏蔽電極連接區(qū)的屏蔽電極相連接并通過形成于所述屏蔽電極連接區(qū)的屏蔽電極頂部的接觸孔連接到所述源極；

所述屏蔽電極連接區(qū)位于所述電流流動區(qū)之中；或者，所述屏蔽電極連接區(qū)位于終端區(qū)之中，所述終端區(qū)環(huán)繞在所述電流流動區(qū)周側(cè)，且所述屏蔽電極連接區(qū)離電流流動區(qū)的距離大于20微米。

2.如權(quán)利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET器件，其特征在于：在同一橫向上，相鄰的所述屏蔽電極之間的間距小于等于20微米；或者，在同一橫向上，相鄰的所述屏蔽電極之間的間距大于20微米。

3.如權(quán)利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET器件，其特征在于：所述接觸孔采用金屬塞結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求3所述的屏蔽柵溝槽MOSFET器件，其特征在于：在所述接觸孔的底部形成有金屬硅化物。

5.如權(quán)利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET器件，其特征在于：所述第二溝槽的寬度大于所述第一溝槽的寬度且在橫向上所述第二溝槽的區(qū)域?qū)⑺龅谝粶喜鄣膮^(qū)域全部覆蓋。

6.如權(quán)利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET器件，其特征在于：所述溝槽柵的電極材料層為多晶硅；或者，所述溝槽柵的電極材料層為金屬鎢硅。