[发明专利]一种横向沟槽型MOSFET器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种横向沟槽型MOSFET器件及其制造方法。本发明在第一导电类型衬底上方设有第一导电类型外延层，在第一导电类型外延层内设有纵向沟槽，纵向沟槽内设有栅极，在第一导电类型外延层表面设有第二导电类型体区，第二导电类型体区在第一导电类型外延层的深度大于纵向沟槽的深度，第二导电类型体区中设有第一导电类型源极和第二导电类型源极，第一导电类型源极和纵向沟槽相接，第二导电类型体区中还设有与纵向沟槽相邻的第一导电类型漏极。本发明提供的横向沟槽型MOSFET器件及其制造方法和传统纵向沟槽型MOSFET器件的制造方法完全兼容，可以在不增加额外光刻版、不另外增加额外工艺步骤的情况下实现横向器件，便于器件之间的集成。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制作方法，尤其是一种横向沟槽型MOSFET器件及其制造方法。

背景技术

半导体制造工艺是集成电路实现的手段，也是集成电路设计的基础。通常情况下，对于集成电路或数字电路而言，使用一套工艺流程就能实现诸多器件的制造，如常见的BCD工艺就可以实现Bipolar（双极性器件）、CMOS（互补金属氧化物半导体，通常包含NMOS和PMOS）和DMOS（双扩散金属氧化物半导体场效应管，通常为LDMOS）等器件，电路设计者可以灵活使用这些器件来设计电路，由于器件的可选择性多，利用该工艺实现的电路也就有了较多的功能和较高的复杂性。

对于实现纵向功率器件的工艺而言，由于其制造的纵向功率器件的高压侧在芯片背面，很难实现多种不同类型器件的互联，因此一般情况下这种工艺只能实现单一器件的制造，

想要实现带驱动或者保护功能的功率器件，一般情况下可以通过以下两种方式来实现：其一是使用两种不同的工艺分别实现集成电路和功率器件两款芯片的制造，然后将这两款芯片封装成一款芯片以实现集成的功能；其二是使用一套纵向功率器件和横向器件可以集成在一起的工艺，同时制造纵向功率器件和横向的集成电路，这样就可以实现带复杂功能的功率器件。

对于一套既能实现纵向功率器件和横向器件的工艺方法，要求其能最大程度的减少光刻版（即掩膜窗口）数量，因为光刻版数量和生产成本直接相关，光刻版的数量越少，其生产成本也就越低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种横向沟槽型MOSFET器件及其制作方法，完全兼容传统的纵向沟槽型功率MOSFET器件的制造工艺，便于实现纵向功率器件和横向器件的集成。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种横向沟槽型MOSFET器件，包括衬底金属，在所述衬底金属上设有第一导电类型衬底，在所述第一导电类型衬底上设有第一导电类型外延层，在所述第一导电类型外延层中设有由二氧化硅绝缘材质组成的纵向沟槽，所述纵向沟槽内还设有由多晶硅材质组成的栅极，所述第一导电类型外延层表面还设有第二导电类型体区，所述第二导电类型体区在第一导电类型外延层的深度大于所述纵向沟槽的深度，在所述第二导电类型体区表面还设有重掺杂的第一导电类型源极和第二导电类型源极，所述重掺杂的第一导电类型源极一侧与所述纵向沟槽相接，所述重掺杂的第一导电类型源极另一侧与所述重掺杂的第二导电类型源极相接，在纵向沟槽水平延伸的方向上，在所述第一导电类型外延层表面还设有第一导电类型漏极，所述第一导电类型漏极与所述纵向沟槽相接。

在本发明的一种实施方式中，所述第一导电类型外延层和纵向沟槽表面还设有绝缘介质，所述绝缘介质表面还设有源极金属和漏极金属。

在本发明的一种实施方式中，所述源极金属穿过绝缘介质和重掺杂的第一导电类型源极和第二导电类型源极相连，所述漏极金属穿过绝缘介质和重掺杂的第一导电类型漏极相连。

在本发明的一种实施方式中，对于N型功率半导体器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型；对于P型功率半导体器件，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型。

一种横向沟槽型MOSFET器件的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：选取第一导电类型衬底材料并在其表面外延生长第一导电类型外延层；