[实用新型]一种低导通电阻的沟槽MOSFET器件

说明书

本实用新型属于半导体器件的制造技术领域，涉及一种低导通电阻的沟槽MOSFET器件，器件元胞单元包括半导体基板，半导体基板包括N型衬底及N型漂移区；在N型漂移区内设有P型体区及位于P型体区间的沟槽，P型体区上方设有N型源区和P型阱区，沟槽内设有栅氧化层、绝缘介质层及栅极多晶硅，N型源区与绝缘介质层左右邻接，在绝缘介质层、N型源区和P型阱区上方设有第一电极,N型衬底下方设有第二电极；本实用新型通过刻蚀浅接触孔，在器件相邻沟槽之间的硅表面区形成金属分别和N型源区、P型阱区的欧姆接触，省去了相邻两个沟槽之间光刻对位刻蚀的接触孔，降低了器件的最小元胞尺寸，从而降低了单位面积的导通电阻，提高了器件的性价比。

技术领域

本实用新型涉及一种沟槽MOSFET器件，尤其是一种低导通电阻的沟槽MOSFET器件，属于半导体器件的制造技术领域。

背景技术

随着功率沟槽MOS器件工艺和设计的日趋成熟，不断的降低器件成本，提高器件的竞争力也变得越来越迫切。众所周知，器件的导通电阻一直是衡量MOSFET性能的主要参数，而提高单位面积内的元胞密度可以有效降低导通电阻，现有的沟槽MOS器件结构中由于工艺的限制，最小元胞尺寸（pitch）无法进一步降低，现有工艺最小元胞尺寸基本在0.9um以上，如图1所示，为常规沟槽MOS器件结构，相邻沟槽之间有一个光刻对位刻蚀形成的接触孔，此接触孔内金属要与沟槽内多晶硅保持绝缘，接触孔和沟槽需留足够的对位和光刻套刻余量，才能保证光刻形成的接触孔内的金属与沟槽内的多晶硅保持绝缘，而且接触孔也有最小线宽的限制，因此器件的最小元胞尺寸无法降低到太小。

目前，现有的常规N型沟槽栅MOS器件的工艺步骤通常为：

1、在外延上生长或淀积氧化层；

2、选择性沟槽刻蚀（第一光刻板）

3、热氧化栅氧，多晶硅淀积并刻蚀，在沟槽内留下多晶硅；

4、P型杂质硼注入并推进，形成P型体区05；

5、N型杂质磷或砷注入并退火，形成N型源区06（此步会用到N+光刻板，第二光刻板）；

6、氧化介质层淀积，形成绝缘介质层；

7、接触孔选择性刻蚀（第三光刻板）；

8、金属淀积并选择性刻蚀，形成第一电极（第四光刻板）

9、淀积形成第二电极。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提出了一种低导通电阻的沟槽MOSFET器件及其制造方法，通过刻蚀浅接触孔，在器件相邻沟槽之间的硅表面区形成金属分别和N型源区、P型阱区的欧姆接触，省去了相邻两个沟槽之间光刻对位刻蚀的接触孔，降低了器件的最小元胞尺寸，从而降低了单位面积的导通电阻，提高了器件的性价比。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种低导通电阻的沟槽MOSFET器件，包括位于器件中心区的有源区和位于有源区外围的终端保护区，所述有源区包括若干个相互并联的器件元胞单元，所述器件元胞单元包括半导体基板，所述半导体基板包括第一导电类型衬底及位于第一导电类型衬底上的第一导电类型漂移区，所述第一导电类型衬底下层设有第二电极，所述第二电极与第一导电类型衬底欧姆接触；在所述第一导电类型漂移区内设有第二导电类型体区及位于第二导电类型体区间的沟槽，其特征在于，所述第二导电类型体区上方设有第一导电类型源区和第二导电类型阱区，所述沟槽内设有位于沟槽内壁的栅氧化层、位于沟槽上方的绝缘介质层及被栅氧化层和绝缘介质层包围的栅极多晶硅，所述第一导电类型源区与沟槽内的绝缘介质层左右邻接且底部低于栅极多晶硅顶部，在所述绝缘介质层、第一导电类型源区和第二导电类型阱区上方设有第一电极。

进一步地，所述第一电极和第二电极均为金属层。

进一步地，所述第一电极与栅极多晶硅间通过绝缘介质层隔开绝缘。