[发明专利]一种高频低功耗的功率MOS场效应管器件

权利要求书

1.一种高频低功耗的功率MOS场效应管器件，其特征在于，包括：

位于硅片背面的第一导电类型的衬底层(1)，

位于所述第一导电类型的衬底层(1)上方的第一导电类型的外延层(2)，

位于所述第一导电类型的外延层(2)内上部的第二导电类型的阱层(3)，

若干沟槽(4)，各沟槽(4)均穿过所述第二导电类型的阱层(3)并延伸至第一导电类型的外延层(2)内，

在沟槽(4)内装填有填充物(5)，

沟槽(4)与所述第一导电类型的外延层(2)之间设有第二导电类型的扩散区，

沟槽(4)的开口处设有绝缘介质层(12)，相邻的绝缘介质层(12)之间留有间隙(13)，

金属层(14)覆盖在绝缘介质层(12)及第一导电类型的外延层(2)之上，

在所述第二导电类型的阱层(3)内上部且位于所述沟槽(4)开口的周边设有第一导电类型的源极区(8)，第一导电类型的源极区(8)的一部分位于间隙(13)处，另一部分位于绝缘介质层(12)内，

第一导电类型的源极区(8)与第一导电类型的外延层(2)之间的第二导电类型的阱层(3)区域作为沟道区(9)。

2.如权利要求1所述的高频低功耗的功率MOS场效应管器件，其特征在于：所述填充物(5)包括：

厚氧化硅层(7)，

多晶硅(6)，居中埋设于厚氧化硅层(7)内，且从沟槽(4)的底部一直延伸到沟槽(4)的表面，多晶硅(6)为导电多晶硅，

多晶硅(6)的上部(11)的左右两侧设有作为栅极的多晶硅(15)，作为栅极的多晶硅(15)的长度和第二导电类型的阱层(3)的厚度相同，

作为栅极的多晶硅(15)和沟槽(4)之间填充有栅极氧化硅层(10)，作为栅极的多晶硅(15)和多晶硅(6)之间填充有栅极氧化硅层(10)，

栅极氧化硅层(10)和作为栅极的多晶硅(15)共同组成栅极。

3.如权利要求1所述的高频低功耗的功率MOS场效应管器件，其特征在于：第二导电类型的阱层(3)和第一导电类型的源极区(8)的电极通过金属层(14)实现连接。

4.如权利要求1所述的高频低功耗的功率MOS场效应管器件，其特征在于：所述沟槽(4)的深度与第一导电类型的外延层(2)的厚度之比在0.5～0.8之间的范围。

5.如权利要求1所述的高频低功耗的功率MOS场效应管器件，其特征在于：所述功率MOS场效应管为N或P型沟槽式功率MOS场效应管，或为N或P型平面式功率MOS场效应管，或为绝缘栅双极晶体管。

6.如权利要求5所述的高频低功耗的功率MOS场效应管器件，其特征在于：对于N型MOS场效应管，第一导电类型指N型，第二导电类型指P型；对于P型MOS场效应管，第一导电类型指P型，第二导电类型指N型。

7.如权利要求2所述的高频低功耗的功率MOS场效应管器件，其特征在于：所述高频低功耗的功率MOS场效应管器件的制造过程为：

在硅片背面设有第一导电类型的衬底层(1)，第一导电类型的衬底层(1)上方设有第一导电类型的外延层(2)，在第一导电类型的外延层(2)内刻蚀沟槽(4)；

在第一导电类型的外延层(2)内上部形成第二导电类型的阱层(3)，在沟槽(4)内填充厚氧化硅层(7)和多晶硅(6)的混合填充物，多晶硅(6)为导电多晶硅，居中埋设于厚氧化硅层(7)内，且从沟槽(4)的底部一直延伸到沟槽(4)的表面。多晶硅(6)的上部(11)的左右两侧设置作为栅极的多晶硅(15)，作为栅极的多晶硅(15)和沟槽(4)之间填充有栅极氧化硅层(10)，作为栅极的多晶硅(15)和多晶硅(6)之间也填充有栅极氧化硅层(10)；

沟槽(4)的开口处填充绝缘介质层(12)，并在相邻的绝缘介质层(12)之间留有间隙(13)，在所述第二导电类型的阱层(3)内上部且位于所述沟槽(4)开口的周边制作第一导电类型的源极区(8)，第一导电类型的源极区(8)与第一导电类型的外延层(2)之间的第二导电类型的阱层(3)区域作为沟道区(9)；

将金属层(14)覆盖在绝缘介质层(12)及第一导电类型的外延层(2)之上，第二导电类型的阱层(3)和第一导电类型的源极区(8)的电极通过金属层(14)实现连接。