[发明专利]一种低导通电阻的功率MOS场效应管及制造方法

权利要求书

1.一种低导通电阻的功率MOS场效应管，其特征在于：包括：

位于硅片背面第一导电类型的衬底层(1)；位于所述第一导电类型衬底层上方第一导电类型的外延层(2)；位于所述外延层(2)内上部的第二导电类型的阱层(3)；穿过所述阱层(3)并延伸至外延层(2)内的沟槽(4)，该沟槽内为填充物(5)，该填充物(5)为第二导电类型多晶硅或第二导电类型多晶硅层与氧化硅层(6)的混合层或第二导电类型单晶硅或第二导电类型单晶硅层与氧化硅层的混合层并经推结形成第二导电类型的沟槽区；所述沟槽区与所述外延层(2)之间设有第二导电类型扩散区(7)；在所述阱层(3)上部内且位于所述沟槽区周边的第一导电类型的源极区(8)，该源极区(8)与外延层之间阱层区域作为沟道区(9)，该沟道区(9)和所述外延层(2)上设有栅氧化层(10)和位于栅氧化层上方作为栅极的导电多晶硅层(11)。

2.根据权利要求1所述功率MOS场效应管，其特征在于：所述导电多晶硅层(11)上表面和侧壁覆有绝缘介质层(12)，并在该绝缘介质层(12)设有通孔(13)，该通孔(13)内和源极区(8)及沟槽区上表面均覆有金属层(14)，分别实现导电多晶硅层(11)和源极区(8)的电极连接。

3.根据权利要求1所述功率MOS场效应管，其特征在于：所述沟槽(4)深度与第一导电类型的外延层(2)厚度之比在0.25～0.8之间的范围。

4.根据权利要求1所述功率MOS场效应管，其特征在于：所述第二导电类型多晶硅层位于所述沟槽(4)内壁，所述氧化硅层(6)位于第二导电类型多晶硅层内壁；所述第二导电类型单晶硅层位于所述沟槽(4)内壁，所述氧化硅层(6)位于第二导电类型单晶硅层内壁。

5.一种低导通电阻的功率MOS场效应管的制造方法，其特征在于：

该方法包括下列工艺步骤：

步骤一、提供第一导电类型的具有两个相对主面的半导体硅片；

步骤二、于第一主面(2)上形成氧化层，选择性掩蔽该氧化层，刻蚀该氧化层以形成硬掩膜氧化层；

步骤三、以所述硬掩膜氧化层为掩蔽层，刻蚀所述第一主面形成深沟槽(4)；

步骤四、于深沟槽(4)内形成具有第二导电类型多晶硅或第二导电类型多晶硅层与氧化硅层(6)的混合层或第二导电类型单晶硅或第二导电类型单晶硅层与氧化硅层(6)的混合层，并通过推结形成第二导电类型的沟槽区；

步骤五、于半导体硅片上表面形成栅氧化硅层；

步骤六、在所述栅氧化硅层上表面形成导电多晶硅层(11)，选择性掩蔽该导电多晶硅层(11)，刻蚀所述栅氧化硅层和导电多晶硅层(11)，形成栅极；

步骤七、以导电多晶硅作为自对准阻挡层，对第一主面进行第二导电类型杂质离子注入，并通过推结形成第二导电类型的阱层(3)；

步骤八、以光刻胶作为掩蔽层，对第一主面进行第一导电类型杂质离子注入，并通过推结形成第一导电类型的源极区(8)，该第一导电类型的源极区(8)位于所述第二导电类型的阱层(3)上表面内；

步骤九、在半导体硅片上表面淀积绝缘介质层(12)；

步骤十、在绝缘介质层(12)上作选择性的掩蔽并腐蚀，从而分别在导电多晶硅(11)和第一导电类型的源极区(8)上表面形成通孔(13)；

步骤十一、淀积金属层(14)，该金属层(14)与导电多晶硅(11)和第一导电类型的源极区(8)接触，形成源极接触区及栅极接触区。