[發明專利]集成TMBS結構的溝槽MOS器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710826575.2
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107863386B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 袁力鵬;徐吉程;寧波
• 申請（專利權）人: 華羿微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/872;H01L21/336
• 代理公司: 西安志帆知識產權代理事務所(普通合伙) 61258
• 代理人: 韓素蘭

1.一種集成TMBS結構的溝槽MOS器件，其包括第一導電類型漏極區、位于所述第一導電類型漏極區上方的N+單晶硅襯底以及N-外延層、位于所述N-外延層上方的P型阱區層、位于所述P型阱區層上方的N+源極區層、位于所述N+源極區層上方的絕緣介質層、及位于所述絕緣介質層上方的金屬區層，其特征在于，其還包括：

溝槽，其貫穿所述P型阱區層并且延伸至所述N-外延層的內部；

柵氧化層，其包括柵氧化層側面端和柵氧化層底面端，所述柵氧化層側面端與所述溝槽的內側面接觸，所述柵氧化層底面端與所述溝槽的部分底面接觸；

多晶硅層，其與柵氧化層接觸形成多晶硅層側面端；

接觸金屬層，其貫穿所述絕緣介質層并且延伸至所述N-外延層，所述接觸金屬層與所述柵氧化層側面端接觸；

接觸孔，其設置在所述絕緣介質層上，所述接觸孔貫穿所述絕緣介質層并且延伸至所述P型阱區層，所述接觸孔內填充有金屬，所述金屬的頂端連接所述金屬區層；

其中，所述金屬區層為MOS管源極金屬電極，即TMBS二極管的陽極金屬電極，所述第一導電類型漏極區為MOS管漏極金屬電極，即TMBS二極管的陰極金屬電極；

所述接觸金屬層包括源極金屬電極層、歐姆接觸層和TMBS肖特基接觸層，所述歐姆接觸層和?TMBS肖特基接觸層的底部與所述N-外延層接觸，頂部與所述源極金屬電極層接觸，所述歐姆接觸層位于所述TMBS肖特基接觸層的側面端，所述源極金屬電極層的頂端連接所述金屬區層；所述TMBS結構包含所述TMBS肖特基接觸層以及一個所述溝槽；

所述TMBS二極管位于兩個溝槽MOSFET單胞器件之間，且在兩個溝槽之間的TMBS二極管旁邊設置所述第一導電類型P型阱區層。

2.根據權利要求1所述的集成TMBS結構的溝槽MOS器件，其特征在于，所述TMBS肖特基接觸層包括第一金屬鎢連接層、第一氮化鈦阻擋層與第一金屬鈦粘結層，所述第一金屬鎢連接層與所述源極金屬電極層的底端接觸，所述第一氮化鈦阻擋層與所述第一金屬鎢連接層的底端接觸，所述第一金屬鈦粘結層與所述第一氮化鈦阻擋層的底端接觸，所述第一氮化鈦阻擋層與所述N-外延層形成TMBS肖特基接觸；其中，所述TMBS肖特基接觸層位于所述溝槽兩側，所述溝槽側壁和底部均生長有所述柵氧化層，所述溝槽內部由所述多晶硅填充。

3.根據權利要求2所述的集成TMBS結構的溝槽MOS器件，其特征在于，所述多晶硅側面端為N型重摻雜的多晶硅。