[發明專利]耗盡型MOSFET器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201811104246.8
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109244123A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 朱袁正;周永珍
• 申請（專利權）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種耗盡型MOSFET器件的制造方法，包括以下步驟：

步驟(a)，提供第一導電類型重摻雜襯底(1)，并在第一導電類型重摻雜襯底(1)上形成第一導電類型輕摻雜外延層(2)；形成半導體基板；

步驟(b)，在半導體基板的第一導電類型輕摻雜外延層(2)表面注入第二導電類型雜質離子，通過高溫退火形成第二導電類型輕摻雜體區(3)；第二導電類型輕摻雜體區(3)位于所述外延層(2)上部，第二導電類型輕摻雜體區(3)橫貫整個半導體基板；

步驟(c)，在第一導電類型輕摻雜外延層(2)正面通過溝槽光刻、刻蝕形成多個陣列型的溝槽；所述溝槽包括位于半導體基板中央有源區(A)內的柵極溝槽(301)、有源區(A)外側的柵極引出區(B)內的柵極引出溝槽(302)、有源區(A)和柵極引出區(B)外圈的分壓保護區(C)內的分壓保護溝槽(303)、分壓保護區(C)外圈的截止保護區(D)內的截止保護溝槽(304)；其中，分壓保護溝槽(303)和截止保護溝槽(304)為環形結構；有源區(A)內的柵極溝槽(301)和柵極引出區(B)內的柵極引出溝槽(302)通過半導體基板端頭的橫向溝槽相互連通；

溝槽深度超過第二導電類型輕摻雜體區(3)的深度；

步驟(d)，在上述溝槽結構內壁以及半導體基板表面生長絕緣氧化層(4)；

步驟(e)，在有源區(A)內注入第一導電類型雜質離子，離子注入工藝為帶角度注入，通過高溫退火激活形成第一導電類型耗盡層(5)，第一導電類型耗盡層(5)位于半導體基板中央有源區(A)內的柵極溝槽(301)側壁；

或先進行步驟(e)再進行步驟(d)；

步驟(f)，在半導體基板正面淀積多晶硅(6)；多晶硅(6)填充外延層(2)內的溝槽，及覆蓋外延層(2)表面；

刻蝕半導體基板正面的多晶硅，僅保留在溝槽內的多晶硅，同時保留半導體基板正面的絕緣氧化層(4)；

在柵極溝槽(301)內形成柵電極(301′)，在柵極引出溝槽(302)內形成柵引出結構(302′)，在分壓保護溝槽(303)內形成分壓保護環(303′)，在截止保護溝槽(304)內形成截止保護環(304′)；

步驟(g)，注入第一導電類型雜質，并退火激活；在有源區(A)內第二導電類型輕摻雜體區(3)上部形成第一導電類型源極(7)；在截止保護區(D)內截止保護環(304′)外側的第二導電類型輕摻雜體區(3)上部形成第一導電類型子區(7′)；

步驟(h)，在外延層(2)及溝槽多晶硅表面淀積絕緣介質層(8)，并回流；

步驟(i)，通過接觸孔版光刻、選擇性的掩蔽和刻蝕絕緣介質層(8)，隨后刻蝕外延層(2)表面，形成引線孔(9)；

各引線孔(9)分別位于有源區(A)內第二導電類型體區(3)上方、柵極引出區(B)內柵引出結構(302′)上方、截止保護區(D)內截止保護環(304′)外側的第二導電類型輕摻雜體區(3)上方；

引線孔深度大于第一導電類型源極(7)深度且小于的第二導電類型輕摻雜體區(3)的結深；

步驟(j)，通過引線孔(9)注入第二導電類型雜質，并退火激活；

步驟(k)，在上述絕緣介質層(8)和引線孔(9)內均勻淀積金屬(10)，選擇性的掩蔽和刻蝕金屬層(10)，得到連接柵引出結構(302′)的柵極金屬(10)和連接第一導電類型源極(7)的源極金屬(11)，以及連接第一導電類型子區(7′)的截止保護區金屬(12)；

步驟(l)，進行器件背面工藝：背面減薄，減薄后背面蒸鍍金屬，形成器件漏極。

2.如權利要求1所述的耗盡型MOSFET器件的制造方法，其特征在于，

步驟(e)中，注入角度≥7度。

3.如權利要求1所述的耗盡型MOSFET器件的制造方法，其特征在于，

步驟(e)中，第一導電類型耗盡層(5)的縱向深度大于第二導電類型輕摻雜體區(3)的結深并且小于有源區(A)溝槽深度。