[发明专利]一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构及其制作方法

权利要求书

1.一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构，包括若干个相互并联的超结器件单元，所述超结器件单元包括第一导电类型第一外延层（2）及位于第一导电类型第一外延层（2）下方的第一导电类型衬底（1），其特征在于，在所述第一导电类型第一外延层（2）上设有第一导电类型第二外延层（3），所述第一导电类型第二外延层（3）内设有第二导电类型体区（4），在所述第二导电类型体区（4）下方设有第二导电类型柱（6），所述第二导电类型柱（6）从第二导电类型体区（4）底部穿过第一导电类型第二外延层（3）延伸至第一导电类型第一外延层（2）内，且第二导电类型柱（6）深入到第一导电类型第一外延层（2）内的深度不超过5μm。

2.根据权利要求1所述的一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构，其特征在于，所述第一导电类型第一外延层（2）的电阻率大于第一导电类型第二外延层（3）的电阻率。

3.根据权利要求1所述的一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构，其特征在于，所述第一导电类型第一外延层（2）的电阻率为1ohm-300ohm，厚度为2μm~700μm。

4.根据权利要求1所述的一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构，其特征在于，所述第二导电类型体区（4）内设有第一导电类型源区（5），所述第二导电类型体区（4）上方设有栅氧化层（7）、位于栅氧化层（7）上的导电多晶硅（8）、包围所述栅氧化层（7）、导电多晶硅（8）的绝缘介质层（9）及源极金属（10），所述源极金属（10）分别与第一导电类型源区（5）、第二导电类型体区（4）接触。

5.一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构的制作方法，包括若干个相互并联的超结器件单元，其特征是，所述超结器件单元的制作方法包括如下步 骤：

第一步：选取第一导电类型硅衬底，作为第一导电类型衬底（2），采用外延工艺，在第一导电类型衬底（1）上表面生长第一导电类型第一外延层（2）；

第二步：在所述第一导电类型第一外延层（2）表面继续生长第一导电类型第二外延层（3）；

第三步：通过第一光刻板的遮挡，在第一导电类型第二外延层（3）表面注入第二导电类型杂质，并高温推阱，在第一导电类型第二外延层（3）内形成第二导电类型体区（4）；

第四步：通过第二光刻板的遮挡，对第二导电类型体区（4）进行刻蚀，在第二导电类型体区（4）内及下方形成深沟槽，在所述深沟槽内填充第二导电类型硅材料，形成位于第二导电类型体区（4）下方的第二导电类型柱（6），所述第二导电类型柱（6）深入到第一导电类型第一外延层（2）内的深度不超过5μm；

第五步：在第一导电类型第二外延层（3）上热生长一层氧化层，在氧化层上淀积导电多晶硅，依次选择性刻蚀导电多晶硅和氧化层，得到栅氧化层（7）及位于栅氧化层（7）上的栅极多晶硅（8）；

第六步：在第三光刻板的遮挡下，在第二导电类型体区（4）表面注入第一导电类型离子，并高温推阱，在第二导电类型体区（4）内形成第一导电类型源区（5）；

第七步：在器件表面淀积绝缘介质层（9），选择性刻蚀绝缘介质层（9），形成金属接触通孔；

第九步：在金属接触通孔内淀积金属，得到源极金属（10），在第一导电类型衬底（1）的下表面形成漏极金属（11）。

6.根据权利要求1或5所述的一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构及其制作方法，其特征在于，所述超结MOSFET的结构包括N型功率半导体器件的超结结构和P型功率半导体器件的超结结构，对于N型功率半导体器件的超结结构，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，对于P型半导体器件的超结结构，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。

7.根据权利要求1或5所述的一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构及其制作方法，其特征在于，所述超结MOSFET的结构包括IGBT器件和MOSFET器件。

8.根据权利要求1或5所述的一种高压深沟槽型超结MOSFET的结构及其制作方法，其特征在于，所述第二导电类型柱（6）深度大于40μm。