[發明專利]帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201810725459.6
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108899282B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 張帥;黃昕
• 申請（專利權）人: 濟南安海半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 上海大視知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31314
• 代理人: 蔡沅

1.帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）在P-襯底上注入磷，形成N-埋層；

（2）在所述的N-埋層上生長N-外延層；

（3）在器件頂部之上定義有源區，并在器件內設置隔離區；

（4）形成自器件頂部至所述N-埋層的N-溝槽，引出所述N-埋層，作為漏極；

（5）在器件頂部形成溝槽柵，作為柵極；

（6）形成位于相鄰兩個溝槽柵之間的所述N-外延層的底部中的P-埋區和N-埋區，所述的P-埋區位于所述的N-埋區下方，且不與所述的N-埋區接觸；

（7）在相鄰兩個所述溝槽柵之間進行P-體區注入并退火，形成HVPB區域；

（8）在所述的HVPB區域內沿所述的溝槽柵進行N+注入，并利用后段工藝，形成源極。

2.根據權利要求1所述的帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管的制造方法，其特征在于，包括兩個隔離區和兩個N-溝槽，所述的兩個N-溝槽分別設置于所述的兩個隔離區的外側。

3.根據權利要求2所述的帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述的步驟（5）具體包括以下步驟：

（51）在所述的兩個隔離區之間刻蝕柵極溝槽；

（52）高溫修復所述柵極溝槽的界面；

（53）淀積氧化層覆蓋所述的柵極溝槽；

（54）在所述的柵極溝槽內進行多晶硅淀積；

（55）去除多余的氧化層及多晶硅，形成溝槽柵。

4.根據權利要求1所述的帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述的步驟（6）具體為：在所述N-外延層中，進行硼注入形成硼摻雜的P-埋區，并進行磷注入，形成磷摻雜的N-埋區。

5.一種帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管，其特征在于，利用權利要求1至4中任一項所述的制造方法制成。

6.根據權利要求5所述的帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管，其包括：

P-襯底；

N-埋層，形成于所述的P-襯底上方；

N-外延層，形成于所述的N-埋層上方；

有源區，位于器件頂部之上；

隔離區，設置于器件內；

溝槽柵，設置于器件頂部，作為柵極；

其特征在于，還包括：

N-溝槽，形成自器件頂部至所述N-埋層，引出所述N-埋層，作為漏極；

P-埋區和N-埋區，形成于相鄰兩個溝槽柵之間的所述N-外延層的底部中，所述的P-埋區位于所述的N-埋區下方，且不與所述的N-埋區接觸，用以實現電荷平衡；

HVPB區域，設置于相鄰兩個所述溝槽柵之間；

源極，利用后段工藝形成于器件頂部。

7.根據權利要求6所述的帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管，其特征在于，包括兩個隔離區和兩個N-溝槽，所述的兩個N-溝槽分別設置于所述的兩個隔離區的外側。

8.根據權利要求6所述的帶有電荷平衡結構的溝槽柵場效應晶體管，其特征在于，

所述的P-埋區為硼注入形成于所述N-外延層中的硼摻雜的P-埋區；

所述的N-埋區為磷注入形成于所述N-外延層中的磷摻雜的N-埋區。