[发明专利]一种沟槽MOSFET及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽MOSFET，其特征在于，包括：

衬底及其上形成的外延层，所述外延层的导电类型与所述衬底的导电类型相同；

形成在所述外延层内的沟槽及被所述沟槽分割的轻掺杂区，所述轻掺杂区的导电类型与所述衬底的导电类型相反，所述沟槽包括第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽；

在所述沟槽的内表面形成有第一介质层，在所述沟槽内的第一介质层上形成有导电的填充层，所述填充层将所述沟槽充满；

在所述第三沟槽和第四沟槽之间的轻掺杂区内形成有重掺杂区，所述重掺杂区的导电类型与所述衬底的导电类型相同；以及

外围金属层，栅极金属层，源极金属层和漏极金属层，所述外围金属层形成在所述第一沟槽之上，所述栅极金属层形成在所述第二沟槽之上，所述源极金属层形成在所述第三沟槽和第四沟槽之间的外延层之上，所述漏极金属层形成在所述衬底之下。

2.如权利要求1所述的沟槽MOSFET，其特征在于，在所述第一沟槽内形成有第一接触孔，在所述第二沟槽内形成有第二接触孔，在所述第三沟槽与第四沟槽之间的重掺杂区内形成有第三接触孔，所述第三接触孔贯通至所述轻掺杂区，所述外围金属层通过所述第一接触孔与第一沟槽内的填充层相连，所述栅极金属层通过所述第二接触孔与第二沟槽内的填充层相连，所述源极金属层通过所述第三接触孔与所述轻掺杂区相连。

3.如权利要求1所述的沟槽MOSFET，其特征在于，所述第三沟槽与第四沟槽之间的重掺杂区由不相连接的两部分构成，在所述第一沟槽上形成有第一接触孔，在所述第二沟槽上形成有第二接触孔，在所述第三沟槽与第四沟槽之间的轻掺杂区上形成有第三接触孔，所述外围金属层通过所述第一接触孔与第一沟槽内的填充层相连，所述栅极金属层通过所述第二接触孔与第二沟槽内的填充层相连，所述源极金属层通过所述第三接触孔与所述轻掺杂区相连。

4.如权利要求1-3任一项所述的沟槽MOSFET，其特征在于，在所述外围金属层，栅极金属层，源极金属层之上形成有钝化层。

5.如权利要求1-3任一项所述的沟槽MOSFET，其特征在于，在所述外延层上表面除外围金属层与第一沟槽的接触区域、栅极金属层与第二沟槽的接触区域以及源极金属层与外延层的接触区域以外的区域覆盖有第二介质层。

6.如权利要求1所述的沟槽MOSFET，其特征在于，所述衬底为重掺杂，其掺杂浓度为3×10¹⁹cm^-3；所述外延层为轻掺杂，其掺杂浓度为6×10¹⁵cm^-3。

7.如权利要求1所述的沟槽MOSFET，其特征在于，所述轻掺杂区的浓度为1×10¹³cm^-3，所述重掺杂区的浓度为8×10¹⁵cm^-3。

8.一种沟槽MOSFET的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：提供衬底；

S2：在所述衬底上形成外延层，所述外延层的导电类型与所述衬底的导电类型相同；

S3：在所述外延层上光刻、刻蚀形成沟槽，所述沟槽包括第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽；

S4：沿着所述沟槽的内表面形成第一介质层；

S5：在所述沟槽内的第一介质层上形成导电的填充层，所述填充层将所述沟槽充满；

S6：在所述外延层内形成轻掺杂区，所述轻掺杂区的导电类型与所述衬底的导电类型相反；

S7：光刻，在所述第三沟槽和第四沟槽之间的轻掺杂区内形成重掺杂区，所述重掺杂区的导电类型与所述衬底的导电类型相同；

S8：在所述外延层表面形成外围金属层，栅极金属层，源极金属层，所述外围金属层形成在所述第一沟槽之上，所述栅极金属层形成在所述第二沟槽之上，所述源极金属层形成在所述第三沟槽和第四沟槽之间的外延层之上；

S9：在所述衬底之下形成漏极金属层。

9.如权利要求8所述的沟槽MOSFET的制造方法，其特征在于，在所述步骤S7和步骤S8之间具有以下步骤：

光刻、刻蚀所述外延层和填充层，在所述第一沟槽内形成第一接触孔，在所述第二沟槽内形成第二接触孔，在所述第三沟槽与第四沟槽之间的重掺杂区内形成第三接触孔，所述第三接触孔贯通至所述轻掺杂区。