[发明专利]一种超势垒半导体整流器件及其制造方法

权利要求书

1.一种超势垒半导体整流器件，在所述整流器的截面上，包括具有两个相对主面的半导体基板，所述半导体基板内设置由MOS管区与相邻所述MOS管区的PN结区构成的整流单元；其特征是：

在所述整流器的截面上，所述整流单元的MOS管采用沟槽结构；一个或多个沟槽从第一主面延伸进入第二导电类型层，深度伸入第二导电类型层下方的第一导电类型漂移区；所述沟槽的外侧设有接触孔；所述沟槽与接触孔的外壁侧上方均设有第一导电类型注入层；所述接触孔的底部位于第一导电类型注入层的下方；

在所述整流器的截面上，所述半导体基板包括位于半导体基板下部的第一导电类型衬底及位于半导体基板上部的第一导电类型漂移区，所述第一导电类型衬底邻接第一导电类型漂移区；所述第一导电类型漂移区上部设置第二导电类型层及第一导电类型注入层，所述第一导电类型注入层位于第二导电类型层的正上方；所述第一导电类型衬底的表面为半导体基板的第二主面，所述第一导电类型漂移区的表面为半导体基板的第一主面；所述第一导电类型漂移区的掺杂浓度低于第一导电类型衬底的掺杂浓度；

所述沟槽内壁上覆盖有绝缘氧化层，在所述覆盖有绝缘氧化层的沟槽内淀积第一电极；所述接触孔的底部设有第二导电类型包围层，所述第二导电类型包围层包覆接触孔的底部，第二导电类型包围层与第二导电类型层相接触；所述第一主面的上方淀积有第一金属；所述第一金属填充接触孔，并与第一电极欧姆接触；所述第一金属层、绝缘氧化层、第一电极、第一导电类型注入层及第二导电类型层间形成沟槽MOS管结构；所述第一导电类型注入层与第二导电类型层间形成邻近所述沟槽MOS管的PN结区；所述沟槽MOS结构与邻近所述沟槽MOS管的PN结区构成整流单元；所述第一金属与第一导电类型注入层、第二导电类型层及第二导电类型包围层电性连接；所述半导体基板的第二主面上覆盖有第二金属层，所述第二金属层与第一导电类型衬底相欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的超势垒半导体整流器件，其特征是：所述第一电极包括导电多晶硅。

3.根据权利要求1所述的超势垒半导体整流器件，其特征是：所述沟槽内壁通过热生长或淀积形成绝缘氧化层。

4.根据权利要求1所述的超势垒半导体整流器件，其特征是：所述第一金属层上设有阳极端。

5.根据权利要求1所述的超势垒半导体整流器件，其特征是：所述第二金属层上设有阴极端。

6.一种超势垒半导体整流器件的制造方法，其特征是，所述制造方法包括如下步骤：

(a)、提供具有两个相对主面的第一导电类型半导体基板，所述两个相对主面包括第一主面与第二主面；

(b)、在上述第一主面上，淀积硬掩膜层；

(c)、选择性地掩蔽和刻蚀硬掩膜层，形成沟槽刻蚀的硬掩膜，并在第一主面上刻蚀形成沟槽，所述沟槽对应于槽口外的其余部分覆盖有硬掩膜层；

(d)、去除所述半导体基板第一主面上的硬掩膜层；

(e)、在上述沟槽内壁表面生长有绝缘氧化层；

(f)、在所述生长有绝缘氧化层的沟槽内形成第一电极；

(g)、在上述半导体基板的第一主面上注入第一导电类型的离子，在所述沟槽的外壁侧上方形成第一导电类型注入层；

(h)、在所述半导体基板的第一主面上选择性布设掩膜层，所述掩膜层覆盖沟槽的槽口；通过曝光、显影在第一主面上形成接触孔，所述接触孔的底部位于第一导电类型注入层下方；

(i)、在上述半导体基板的第一主面上注入第二导电类型的离子，在接触孔的底部形成第二导电类型包围层，所述第二导电类型包围层包覆接触孔的底部；

(j)、去除所述半导体基板第一主面上的掩膜层；

(k)、在上述半导体基板的第一主面上注入第二导电类型的离子，并高温推结在半导体基板内形成第二导电类型层，所述第二导电类型层位于第一导电类型注入层的正下方；所述第二导电类型层与第二导电类型包围层相接触；所述第二导电类型层位于上述沟槽槽底的上方；

(l)、在所述半导体基板的第一主面上淀积第一金属，所述第一金属填充接触孔；通过选择性和刻蚀第一金属，在所述半导体基板的第一主面上形成第一金属层；所述第一金属层与沟槽内第一电极欧姆接触，并与第一导电类型注入层、第二导电类型层及第二导电类型包围层电性连接；

(m)、在所述半导体基板的第二主面上覆盖第二金属层，所述第二金属层与半导体基板的第一导电类型衬底欧姆接触。