[发明专利]沟槽型功率MOSFET器件及其制造方法

摘要

本发明涉及一种沟槽型功率MOSFET器件及其制造方法，其有源区的元胞采用沟槽结构，元胞沟槽内设有绝缘氧化层，元胞沟槽内的第二绝缘栅氧化层的厚度大于第一绝缘栅氧化层的厚度；所述栅极导电多晶硅包括栅极导电多晶硅中部组件以及分别位于栅极导电多晶硅中部组件两侧的栅极导电多晶硅左部组件与栅极导电多晶硅右部组件，栅极导电多晶硅位于源极导电多晶硅的正上方，栅极导电多晶硅左部组件、栅极导电多晶硅右部组件分布位于源极导电多晶硅的两侧，栅极导电多晶硅中部组件在元胞沟槽内的高度不大于栅极导电多晶硅左部组件、栅极导电多晶硅右部组件的高度；本发明导通电阻低，栅漏电荷Qgd小，输入电容Ciss小，导通损耗低，开关损耗低，工艺简单，成本低。

主权项

一种沟槽型功率MOSFET器件，在所述MOSFET器件的俯视平面上，包括位于半导体基板的有源区及终端保护区，所述有源区位于半导体基板的中心区，终端保护区位于有源区的外圈且环绕包围有源区；有源区内包括若干规则排布且相互平行并联设置的有源元胞；在所述MOSFET器件的截面上，半导体基板具有第一主面以及与所述第一主面对应的第二主面，所述第一主面与第二主面间包括第一导电类型衬底以及邻接所述第一导电类型衬底的第一导电类型外延层，第一导电类型外延层内的上部设有第二导电类型层；其特征是：在所述MOSFET器件的截面上，有源区的有源元胞采用沟槽结构，所述元胞沟槽位于第二导电类型层内，深度伸入第二导电类型层下方的第一导电类型外延层；在所述元胞沟槽内淀积有导电多晶硅体，所述导电多晶硅体包括源极导电多晶硅以及栅极导电多晶硅，所述源极导电多晶硅位于元胞沟槽内的下部，源极导电多晶硅的外圈由元胞沟槽内的第二绝缘栅氧化层包裹，源极导电多晶硅通过第二绝缘栅氧化层与元胞沟槽的侧壁及底壁绝缘隔离；栅极导电多晶硅通过元胞沟槽内的第一绝缘栅氧化层与元胞沟槽的内壁绝缘隔离，第一绝缘栅氧化层位于第二绝缘栅氧化层的上方，且第一绝缘栅氧化层的下端与第二绝缘栅氧化层的上端接触连接；在所述MOSFET器件的截面上，所述栅极导电多晶硅包括栅极导电多晶硅中部组件以及分别位于栅极导电多晶硅中部组件两侧的栅极导电多晶硅左部组件与栅极导电多晶硅右部组件，栅极导电多晶硅位于源极导电多晶硅的正上方，栅极导电多晶硅左部组件、栅极导电多晶硅右部组件分布位于源极导电多晶硅的两侧，栅极导电多晶硅中部组件、栅极导电多晶硅右部组件以及栅极导电多晶硅左部组件通过第三绝缘栅氧化层与源极导电多晶硅的上部绝缘隔离，所述第三绝缘栅氧化层与第二绝缘栅氧化层、第一绝缘栅氧化层接触连接；所述栅极导电多晶硅左部组件、栅极导电多晶硅右部组件在元胞沟槽内的高度相同，栅极导电多晶硅中部组件在元胞沟槽内的高度不大于栅极导电多晶硅左部组件、栅极导电多晶硅右部组件的高度；在所述MOSFET器件的截面上，在相邻元胞沟槽侧壁的外上方设有第一导电类型注入区，所述第一导电类型注入区位于第二导电类型层内，且第一导电类型注入区与元胞沟槽的外侧壁相接触；源极导电多晶硅与半导体第一主面上的源极金属欧姆接触，所述源极金属与第一导电类型注入区以及第二导电类型层均欧姆接触，栅极导电多晶硅中部组件、栅极导电多晶硅右部组件以及栅极导电多晶硅左部组件均与半导体基板第一主面上的栅极金属欧姆接触。