[發(fā)明專利]一種Trench MOS功率器件及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010727312.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN111755525A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊科;夏亮;袁力鵬;完顏文娟;常虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華羿微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 黨娟娟;郭永麗

本發(fā)明公開了一種Trench MOS功率器件及制備方法，涉及半導(dǎo)體功率器件技術(shù)領(lǐng)域。用于降低器件導(dǎo)通電阻的同時(shí)，可以有效保障擊穿電壓。包括：外延層，柵極溝槽和注入埋層；所述柵極溝槽設(shè)置在所述外延層上；所述注入埋層位于所述柵極溝槽的正下方，且與所述柵極溝槽的底部以及側(cè)壁相接觸，所述注入埋層包括N型埋層和P型埋層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體功率器件技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種Trench MOS功率器件及制備方法。

背景技術(shù)

Trench MOS(溝槽型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)是在VDMOS(Vertical Double-diffused Metal Oxide Semiconductor，垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了減少芯片器件本身的功率損耗，通過(guò)減少器件的導(dǎo)通電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)為了提高功率器件的利用率，目前市面上其他功率器件類產(chǎn)品的元胞密度越來(lái)越高，對(duì)于Trench MOS功率器件來(lái)說(shuō)，如何保證元胞密度在元胞溝槽的最小間距和關(guān)鍵尺寸不受限，從而達(dá)到獲取更低的特征導(dǎo)通電阻，這是目前低壓產(chǎn)品在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種Trench MOS功率器件及制備方法，用于降低器件導(dǎo)通電阻的同時(shí)，可以有效保障擊穿電壓。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種Trench MOS功率器件，包括：外延層，柵極溝槽和注入埋層；

所述柵極溝槽設(shè)置在所述外延層上；

所述注入埋層位于所述柵極溝槽的正下方，且與所述柵極溝槽的底部以及側(cè)壁相接觸，所述注入埋層包括N型埋層和P型埋層。

優(yōu)選地，所述注入埋層從下至上包括N型埋層和P型埋層，且所述N型埋層將所述P型埋層包裹在內(nèi)，所述N型埋層的上表面與位于所述外延層內(nèi)的P型阱區(qū)的下表面不接觸。

優(yōu)選地，所述注入埋層從下至上包括P型埋層和N型埋層，且所述P型埋層將所述N型埋層包裹在內(nèi)，所述P型埋層的上表面與位于所述外延層內(nèi)的N型阱區(qū)的下表面不接觸。

優(yōu)選地，所述柵極溝槽上的柵極氧化層的厚度為265A～500A。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種Trench MOS功率器件的制備方法，包括：

在外延層上表面淀積硬掩膜板以及光刻膠，通過(guò)刻蝕方法在所述外延層內(nèi)形成有柵極溝槽；

將所述硬掩膜板上層的所述光刻膠去除，通過(guò)化學(xué)氣相沉積方式在所述柵極溝槽內(nèi)以及所述硬掩膜板上表面生成二氧化硅層；

通過(guò)離子注入和高溫推進(jìn)方式在所述柵極溝槽底部的外延層上形成注入埋層；

將位于所述柵極溝槽內(nèi)的所述二氧化硅和位于所述外延層上表面的所述硬掩膜板和所述二氧化硅去除，在所述外延層上表面和所述柵極溝槽內(nèi)生長(zhǎng)柵極氧化層；

向所述柵極溝槽內(nèi)淀積多晶硅層，通過(guò)離子注入方式在所述柵極溝槽之間形成阱區(qū)層和源極層，在所述阱區(qū)層上形成接觸孔金屬層，并通過(guò)所述接觸孔金屬層形成源極區(qū)金屬層。

優(yōu)選地，所述硬掩膜板厚度為2000A，所述二氧化硅層的厚度為200A～400A。

優(yōu)選地，所述通過(guò)離子注入和高溫推進(jìn)方式在所述柵極溝槽底部的外延層上形成注入埋層，具體包括：

通過(guò)第一次離子注入和高溫推進(jìn)方式，在所述柵極溝槽底部以及所述柵極溝槽側(cè)壁周圍形成第一注入埋層；

通過(guò)第二次離子注入和高溫推進(jìn)方式，在所述第一注入埋層內(nèi)形成第二高溫注入埋層；其中，所述高溫推進(jìn)的溫度為950攝氏度，高溫推進(jìn)時(shí)間為30min。