[发明专利]低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法及其结构

权利要求书

1.一种低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一第一导电型半导体基材；

形成一第一导电型外延层于该第一导电型半导体基材上；

形成一第二导电型本体区域于该第一导电型外延层内，该第二导电型本体区域由该第一导电型外延层的上表面向下延伸；

形成多个沟槽于该第一导电型外延层内，每一沟槽由该第二导电型本体区域的上表面向下贯穿该第二导电型本体区域；

形成一第一绝缘层于该第二导电型本体区域上及每一沟槽的内侧面；

形成一多晶硅侧墙于每一沟槽的侧壁；

填入一介电结构于每一沟槽的下部分；以及

填入一多晶硅结构于所述每一沟槽内，该多晶硅结构连接该多晶硅侧墙，且位于该介电结构的上方。

2.如权利要求1所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于：该形成一多晶硅侧墙的步骤包括：形成一连续性的多晶硅层于该第二导电型本体区域上及每一沟槽的内侧面；以及进行一各向异性蚀刻步骤以成形该多晶硅侧墙。

3.如权利要求1所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于：该填入一介电结构于每一沟槽的步骤中还包括：形成一第一介电层于第二导电型本体区域上及每一沟槽的内侧面；形成一第二介电层于该第一介电层上；以该第一介电层作为一蚀刻停止层，蚀刻该第二介电层以形成该介电结构；以及去除裸露于外的该第一介电层。

4.如权利要求1所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于：该填入一多晶硅结构于每一沟槽内的该介电结构的上方的步骤之后，还包括一形成一金属硅化物层于该多晶硅结构上的步骤。

5.一种低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一第一导电型半导体基材；

形成一第一导电型外延层于该第一导电型半导体基材上；

形成一第二导电型本体区域于该第一导电型外延层内，该第二导电型本体区域由该第一导电型外延层的上表面向下延伸；

形成多个沟槽于该第一导电型外延层内，每一沟槽由该第二导电型本体区域的上表面向下贯穿该第二导电型本体区域；

形成一第一绝缘层于每一沟槽的内侧面；

形成一多晶硅侧墙于每一沟槽的侧壁；以及

形成一金属硅化物层于该多晶硅侧墙上。

6.如权利要求5所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于：该形成一多晶硅侧墙的步骤包括：形成一连续性的多晶硅层于该第二导电型本体区域上及每一沟槽的内侧面；以及进行一各向异性蚀刻步骤以成形该多晶硅侧墙。

7.如权利要求5所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于：在形成该金属硅化物的步骤之后，还包括形成多个硼磷硅玻璃结构填入所述多个沟槽内，且覆盖所述多个多晶硅侧墙的步骤。

8.如权利要求5所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于：该形成一金属硅化物层于该多晶硅侧墙上的步骤后，还包括形成一介电层覆盖该金属硅化物层与该沟槽的底面的步骤，以及填入一多晶硅结构于所述每一沟槽的步骤。

9.如权利要求8所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体的制造方法，其特征在于：在填入一多晶硅结构于所述每一沟槽的步骤之后，还包括形成多个硼磷硅玻璃结构覆盖该多晶硅侧墙的步骤，所述多个硼磷硅玻璃结构分别具有一接触窗暴露位于该沟槽内的该多晶硅结构；及形成一源极金属层连接该多晶硅结构的步骤。

10.一种低栅极电荷的沟槽式功率半导体结构，其特征在于，包括：

一半导体基材；

一外延层，位于该半导体基材上；

一本体区域，由该外延层的上表面向下延伸；

多个沟槽，每一沟槽由该本体区域的上表面向下贯穿该本体区域；

一第一绝缘层，位于每一沟槽的内侧面；以及

一多晶硅侧墙，位于每一沟槽的侧壁。

11.如权利要求10所述的低栅极电荷的沟槽式功率半导体结构，其特征在于：还包括一介电结构，位于所述每一沟槽的下部分，以及一多晶硅结构，位于该介电结构上方，该多晶硅结构连接至该多晶硅侧墙，且大致填满所述每一沟槽。