[发明专利]高频率大功率沟槽MOS场效应管及其制造方法

摘要

本发明属于半导体功率器件技术领域，具体涉及到一种高频率大功率沟槽MOS场效应管及其制造方法，本发明在沟槽MOS器件的单胞内进行开孔，使源极金属与沟槽内的场多晶硅充分接触，从而形成场板，提升耐压，简化工艺，结构简单，从而提升器件的可靠性以及器件的良；本发明在制造工艺上不需要额外的光罩以及光刻步骤，而是引入更容易控制的沟槽内介质层开孔结构，可以同时获得低成本、工艺步骤简单、高性能和高可靠型的沟槽MOSFET器件。

主权项

一种高频率大功率沟槽MOS场效应管，在俯视平面上，该器件的中央为并联的单胞阵列区域，单胞阵列区域的顶面沉积有金属区层，单胞阵列区域的底部自下而上依次为漏极区层、N+单晶硅衬底、N‑外延层、P型阱区层、N+源极区层以及绝缘介质层，在N‑外延层中，纵向平行开设有多条沟槽，多条沟槽穿过N+源极区层及P型阱区层，延伸至N‑外延层中，多条沟槽处于同一水平面内且相互平行，每条沟槽的内表面均生长有栅氧化层，其特征在于，还包括：厚氧化层，其填充于所述沟槽的下部空间；场多晶硅层，其位于所述厚氧化层之间，且从沟槽的底部一直延伸到沟槽的表面；栅极多晶硅层，其位于所述沟槽的上部空间，且位于所述场多晶硅层的两侧，所述栅极多晶硅层与所述栅氧化层接触，所述栅极多晶硅层与所述栅氧化层共同组成栅极，所述栅极多晶硅层与所述场多晶硅层之间彼此相互绝缘；所述栅极多晶硅层通过所述沟槽从所述金属区层引出，作为MOS场效应管的栅极金属电极；通孔，其设置在所述绝缘介质层上，所述通孔位于所述场多晶硅层的上方，所述通孔中设置有填充物，通过所述通孔，所述金属区层与所述场多晶硅层彼此相连，所述金属区层与所述栅极多晶硅层绝缘；接触孔，其穿过所述N+源极区层，延伸至所述P型阱区层，所述接触孔位于所述沟槽之间，所述接触孔中填充有和金属区层相同的金属，通过填充的金属，所述金属区层与所述接触孔连接，则所述金属区层作为源极金属区层，形成MOS场效应管的源极金属电极；其中，所述漏极区层作为MOS场效应管的漏极金属电极。