[發(fā)明專利]深溝槽功率器件及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811607712.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109494255A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊東林;陳文高;劉俠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海昱率科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/10;H01L29/423;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京中知法苑知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11226
• 代理人: 李明

1.一種深溝槽功率器件，其中，所述功率器件被劃分為元胞區(qū)(01)和終端區(qū)(02)，所述元胞區(qū)(01)位于所述功率器件的中心區(qū)，所述終端區(qū)(02)位于所述元胞區(qū)(01)的外圈且環(huán)繞包圍所述元胞區(qū)(01)，所述功率器件包括：襯底(2)，襯底(2)下方設(shè)置有漏極金屬(1)，襯底(2)上設(shè)置有外延層(3)，在所述外延層(3)上設(shè)置有體區(qū)(11)，所述體區(qū)(11)中設(shè)置元胞區(qū)溝槽(6)和終端區(qū)溝槽(16)，所述元胞區(qū)溝槽(6)和終端區(qū)溝槽(16)從體區(qū)的表面向下延伸到外延層(3)內(nèi)。所述溝槽(6)內(nèi)填充有與源極相連的第一導(dǎo)電多晶硅(5)和與柵極相連的第二導(dǎo)電多晶硅(10)。所述第一導(dǎo)電多晶硅(5)外圍有第一絕緣介質(zhì)體(4)，所述第二導(dǎo)電多晶硅(10)外圍有柵氧化層(8)，在第一導(dǎo)電多晶硅(5)和第二導(dǎo)電多晶硅(10)之間設(shè)置有第二絕緣介質(zhì)體(7)。所述溝槽(16)內(nèi)填充有電位懸浮的第三導(dǎo)電多晶硅(15)，在所述第三導(dǎo)電多晶硅(15)外圍有第三絕緣介質(zhì)體，所述第一絕緣介質(zhì)體與所述第三絕緣介質(zhì)體(14)的材料相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深溝槽功率器件，其中，與柵極相連的第二導(dǎo)電多晶硅(10)位于與源極相連的第一導(dǎo)電多晶硅(5)上方，且兩者通過(guò)第二絕緣介質(zhì)體(7)相互絕緣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深溝槽功率器件，其中，第二導(dǎo)電多晶硅(10)所處位置的溝槽區(qū)域的中心橫截面寬度大于第一導(dǎo)電多晶硅(5)所處的溝槽區(qū)域的中心橫截面寬度。并且第二導(dǎo)電多晶硅(10)的中心橫截面寬度大于第一導(dǎo)電多晶硅(5)的中心橫截面寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深溝槽功率器件，其中，所述體區(qū)(11)中還設(shè)置有源區(qū)(12)，所述體區(qū)(11)和所述源區(qū)(12)通過(guò)雜質(zhì)注入形成，注入劑量范圍為1×10¹²～1×10¹⁶，注入能量范圍為20KeV～200Kev。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深溝槽功率器件，其中，體區(qū)(11)底表面水平面位于所述第二導(dǎo)電多晶硅(10)底表面水平面之上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深溝槽功率器件，其中，在元胞區(qū)(01)內(nèi)，所述體區(qū)(11)上方設(shè)置有源極金屬層(13)，所述源極金屬層(13)與體區(qū)(11)和源區(qū)(12)二者都導(dǎo)電接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深溝槽功率器件，其中，在終端區(qū)(02)內(nèi)，所述第三導(dǎo)電多晶硅(15)從終端區(qū)溝槽(16)開(kāi)口處往下延伸。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的深溝槽功率器件，其中，所述襯底、所述外延層和所述源區(qū)均為第一導(dǎo)電類型；所述體區(qū)為第二導(dǎo)電類型。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深溝槽功率器件，其中，所述功率器件包括N型功率器件和P型功率器件，當(dāng)所述功率器件為所述N型功率器件時(shí)，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；當(dāng)所述功率器件為所述P型功率器件時(shí)，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。