[发明专利]一种超结沟槽金属氧化物半导体场效应管及其制造方法

权利要求书

1.一种具有RSO结构的超结沟槽金属氧化物半导体场效应管，包括：

第一导电类型的衬底；

第一导电类型的外延层，该外延层位于所述衬底的上表面，且该外延层的多数载流子浓度低于所述衬底；

多个沟槽，位于所述外延层内，且从所述外延层的上表面向下延伸入所述外延层；

第一绝缘层，覆盖所述沟槽下部分的内表面；

多个源区电极，每个所述源区电极填充于每个所述沟槽的下部分且靠近所述第一绝缘层；

第二绝缘层，覆盖所述沟槽上部分的内表面，且覆盖所述第一绝缘层和所述源区电极的上方，该第二绝缘层的厚度小于所述第一绝缘层的厚度；

多个栅电极，每个所述栅电极填充于每个所述沟槽的上部分且靠近所述第二绝缘层；

多个第一导电类型的第一柱状掺杂区，位于所述外延层内，靠近所述沟槽的部分侧壁且该第一柱状掺杂区在所述外延层内的深度小于所述沟槽在所述外延层中的深度；

多个第二导电类型的第二柱状掺杂区，位于所述外延层内，靠近且包围所述第一柱状掺杂区，且所述第二柱状掺杂区平行于所述第一柱状掺杂区；

多个第二导电类型的体区，位于所述外延层内，靠近所述沟槽的部分侧壁且覆盖所述第一柱状掺杂区和所述第二柱状掺杂区的上表面；

多个第一导电类型的源区，位于有源区，靠近所述体区的上表面且靠近所述沟槽的部分侧壁，所述源区的多数载流子浓度高于所述外延层；

第三绝缘层，覆盖所述栅电极的上方；和

终端区，位于所述超结沟槽金属氧化物半导体场效应管终端处。

2.一种具有RSO结构的超结沟槽金属氧化物半导体场效应管，包括：

第一导电类型的衬底；

第一导电类型的外延层，该外延层位于所述衬底的上表面，且该外延层的多数载流子浓度低于所述衬底；

多个沟槽，位于所述外延层内，且从所述外延层的上表面向下延伸入所述外延层；

第一绝缘层，覆盖所述沟槽下部分的内表面；

第二绝缘层，覆盖所述沟槽上部分的内表面，与所述第一绝缘层相连，该第二绝缘层的厚度小于所述第一绝缘层的厚度；

多个栅电极，每个所述栅电极填充于每个所述沟槽内且靠近所述第一绝缘层和所述第二绝缘层；

多个第一导电类型的第一柱状掺杂区，位于所述外延层内，靠近所述沟槽的部分侧壁且该第一柱状掺杂区在所述外延层内的深度小于所述沟槽在所述外延层中的深度；

多个第二导电类型的第二柱状掺杂区，位于所述外延层内，靠近且包围所述第一柱状掺杂区，且所述第二柱状掺杂区平行于所述第一柱状掺杂区；

多个第二导电类型的体区，位于所述外延层内，靠近所述沟槽的部分侧壁且覆盖所述第一柱状掺杂区和所述第二柱状掺杂区的上表面；

多个第一导电类型的源区，位于有源区，靠近所述体区的上表面且靠近所述沟槽的部分侧壁，所述源区的多数载流子浓度高于所述外延层；

第三绝缘层，覆盖所述栅电极的上方；和

终端区，位于所述超结沟槽金属氧化物半导体场效应管终端处。

3.根据权利要求1或2所述的超结沟槽金属氧化物半导体场效应管，其中所述沟槽的底部未到达所述衬底和所述外延层的接触面。

4.根据权利要求1或2所述的超结沟槽金属氧化物半导体场效应管，其中所述沟槽的底部越过所述衬底和所述外延层的接触面且向下延伸入所述衬底中，同时，所述第一柱状掺杂区和所述第二柱状掺杂区的下底面靠近所述衬底和所述外延层的接触面。

5.根据权利要求1或2所述的超结沟槽金属氧化物半导体场效应管，其中还包括：

多个第二导电类型的雪崩增强掺杂区，位于所述体区内，且位于每两个相邻的所述源区之间，所述雪崩增强掺杂区的底部位于所述源区的底部下方，同时，所述雪崩增强掺杂区的多数载流子的浓度高于所述体区；

多个第二导电类型的浅结接触掺杂区，靠近所述体区的上表面，该浅结接触掺杂区位于每两个相邻的所述源区之间且形成于所述雪崩增强掺杂区的上方，同时，所述浅结接触掺杂区的多数载流子浓度高于所述雪崩增强掺杂区。

6.根据权利要求1或2所述的超结沟槽金属氧化物半导体场效应管，其中当击穿电压小于或等于100V时，所述终端区由保护环构成，且所述第三绝缘层覆盖所述终端区。