[发明专利]一种双沟道MOSFET器件及其制造方法

说明书

一种双沟道MOSFET器件及其制造方法，器件包括至少一个元胞，元胞包括：漏区、第一漂移区、第二漂移区、横向沟槽栅、体区、源区、竖向沟槽栅以及源极电极。第二漂移区位于第一漂移区的上方，横向沟槽栅位于第二漂移区中，横向沟槽栅包括横向栅极以及第一栅介质层；竖向沟槽栅包括竖向栅极以及第二栅介质层；第二栅介质层的底部与第二漂移区接触，或第二栅介质层的底部与第一栅介质层接触；其中，竖向栅极连接第二栅电极，横向栅极连接第一栅电极。通过分别设立竖向栅极和横向栅极，且将其分别引出不同的栅极电极，这样就可以形成横竖两种不同的导电沟道。通过给不同的栅极电极分别加电压，就可以有两种不同电压的阈值电压。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种双沟道MOSFET器件及其制造方法。

背景技术

在常规功率MOSFET结构中，给定栅极一个电压，让栅极区域的p型半导体形成强反型层（即导电沟道），这个给定的栅极电压的最小值即为阈值电压（开启电压）VTH。常规条件下，MOSFET（以N type MOSFET为例） 是依靠此栅极电压形成导电沟道来控制和传导电流的。其电压大小与沟道掺杂浓度（多为P型掺杂），栅极氧化层厚度相关。

传统的MOSFET只有一种方向的导电沟道，且单一元胞的沟道开启位置固定，那么其阈值电压VTH的值为固定，其只能接收一种栅极驱动信号，但是在特殊电路应用中，存在需要接受两种栅极信号的电路需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有的MOSFET器件只能接收一种栅极驱动信号的技术问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种双沟道MOSFET器件，包括至少一个元胞，元胞包括：

漏区，其具有第二导电类型；

第一漂移区，其位于漏区的上方，具有第二导电类型；

第二漂移区，其位于第一漂移区的上方，具有第二导电类型；

横向沟槽栅，其位于第二漂移区中；横向沟槽栅包括横向栅极以及第一栅介质层；

体区，其位于第二漂移区上方，具有第一导电类型，第一导电类型和第二导电类型属于不同的半导体导电类型；

源区，其位于体区上，具有第二导电类型；

竖向沟槽栅，其位于横向沟槽栅的上方，竖向沟槽栅穿通源区以及体区，竖向沟槽栅包括竖向栅极以及第二栅介质层；第二栅介质层的底部与第二漂移区接触，和/或，第二栅介质层的底部与第一栅介质层接触；其中，竖向栅极连接第二栅电极，横向栅极连接第一栅电极；

源极电极，穿通源区与部分体区，体区和源区分别与源极电极电连接。

根据第二方面，一种实施例中提供一种双沟道MOSFET器件的制造方法，包括：

提供一衬底，衬底具有第二导电类型，用于在双沟道MOSFET器件中作为漏区；

在衬底上形成第一漂移区，第一漂移区具有第二导电类型；

在第一漂移区上形成横向沟槽栅以及第二漂移区，其中，横向沟槽栅位于第二漂移区中；横向沟槽栅包括横向栅极以及第一栅介质层；

在第二漂移区上形成体区，在体区上形成源区，源区具有第二导电类型，体区具有第一导电类型，第一导电类型和第二导电类型属于不同的半导体导电类型；

形成穿通源区以及体区的竖向沟槽栅，竖向沟槽栅包括竖向栅极以及第二栅介质层；第二栅介质层的底部与第二漂移区接触，或第二栅介质层的底部与第一栅介质层接触；其中，竖向栅极连接第二栅电极，横向栅极连接第一栅电极；

形成穿通源区与部分体区的源极电极，体区和源区分别与源极电极电连接。