[发明专利]功率器件及其制备方法

权利要求书

1.一种功率器件，其特征在于，其包括：

第一导电类型的衬底；

形成在所述衬底上的第一导电类型的第一外延层；

自所述第一外延层的上表面向下形成沟槽；

形成在所述沟槽的底部的第一导电类型的第二外延层；

贯穿所述第二外延层的凹槽，所述凹槽内填充有第二导电类型的第三外延层；

形成在所述第三外延层及所述第二外延层的上表面的第二导电类型的第四外延层，所述第三外延层的浓度大于所述第四外延层的浓度；

位于所述第四外延层的两侧自所述第一外延层的上表面向下延伸形成的第二导电类型的体区；

自所述第四外延层和所述体区的交界处向下延伸形成的第一导电类型的源区；

形成在所述第一外延层、所述体区及部分所述源区的上表面的氧化层；

位于所述氧化层的上表面的多晶硅层；

位于所述多晶硅层及部分所述源区的上表面的介质层；

位于所述介质层、部分所述源区及所述第四外延层的上表面的金属层。

2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述第二外延层与所述第三外延层的结深相同，所述体区的结深小于所述第四外延层的结深。

3.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述衬底的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度，所述体区的浓度小于所述第四外延层的浓度。

4.一种如权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于,其包括以下工艺步骤：

S401：提供一个第一导电类型的衬底，在所述衬底上形成第一导电类型的第一外延层；

S402：先在所述第一外延层上沉积一层薄氧化层，接着去除所述第一外延层的上表面的部分所述薄氧化层露出所述第一外延层，对应位置进行刻蚀形成自所述第一外延层的上表面向下的沟槽；

S403：在所述沟槽的底部形成第一导电类型的第二外延层，对所述第二外延层进行回刻形成贯穿所述第二外延层的凹槽，所述凹槽内填充有第二导电类型的第三外延层；

S404：在所述第二外延层及所述第三外延层的上表面形成第二导电类型的第四外延层，所述第三外延层的浓度大于所述第四外延层的浓度；

S405：在位于所述第四外延层的两侧自所述第一外延层的上表面向下延伸形成第二导电类型的体区；

S406：先在所述第一外延层、所述体区及所述第四外延层的上表面形成氧化层，位于所述氧化层的上表面形成多晶硅层；

S407：自所述第四外延层和所述体区的交界处向下延伸形成第一导电类型的源区；

S408：在位于所述多晶硅层及部分所述源区的上表面形成介质层，位于所述介质层、部分所述源区及所述第四外延层的上表面形成金属层，最后得到功率器件。

5.根据权利要求4所述的功率器件的制备方法，其特征在于：所述步骤S402中，所述薄氧化层的厚度为0.8～1微米之间，采用干法刻蚀技术形成所述沟槽，所述沟槽的深度为8～10微米之间。

6.根据权利要求4所述的功率器件的制备方法，其特征在于：所述步骤S403中，形成所述第二外延层后平坦化，保留的所述第二外延层的厚度为4～5微米之间，所述第二外延层的浓度大于所述第一外延层的浓度。

7.根据权利要求4所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S403中，在形成间隔排列在所述沟槽底部的第二外延层之前还包括：在所述薄氧化层及所述第二外延层的上表面沉积一层氮化硅层，对所述氮化硅层进行回刻形成位于所述沟槽的侧壁的侧墙，之后刻蚀去除未被所述侧墙覆盖的所述第二外延层，去除所述薄氧化层及所述侧墙。

8.根据权利要求7所述的功率器件的制备方法，其特征在于：所述氮化硅层的厚度为2～3微米，所述第二外延层的浓度为8E15～1E16，所述第三外延层的浓度为5E15～8E15，所述第四外延层的浓度为2E15～3E15。