[发明专利]沟槽栅MOSFET及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽栅MOSFET，包括：

第一导电型半导体衬底；

第二导电型第一外延层，在所述第一导电型半导体衬底 上方形成；

第二导电型第二外延层，在所述第二导电型第一外延层 上方形成；

第一导电型本体区，在所述第二导电型第二外延层上方 形成；

沟槽，这些沟槽相隔离地形成在所述第一导电型本体区 中；

栅极，掩埋在每个所述沟槽中；

第二导电型发射极区，这些第二导电型发射极区形成在 所述第一导电型本体区中；以及

接触孔，在邻近的第二导电型发射极区之间的所述第一 导电型本体区中形成，

其中，在所述接触孔下方形成的、并且与所述第二导电 型第二外延层接触的所述第一导电型本体区的底部具有向所 述第二导电型第二外延层凸出的圆形截面，

其中，位于所述接触孔的底部区域与所述第二导电型第二 外延层之间的所述第一导电型本体区维持预定的厚度。

2.根据权利要求1所述的沟槽栅MOSFET，进一步包括栅极氧 化层，所述栅极氧化层在每个位于所述栅极下方的所述沟槽的 表面上方形成。

3.一种制造沟槽栅MOSFET的方法，包括：

在第一导电型半导体衬底上方顺序形成第二导电型第一 外延层和第二导电型第二外延层；

在所述第二导电型第二外延层上方形成第一导电型本体 区；

将第一导电型杂质注入到所述第一导电型本体区中，以 便所述第一导电型本体区的底部区域具有向所述第二导电型 第二外延层凸出的圆形截面；

在所述第一导电型本体区中形成相隔离的多个沟槽；

在各个所述沟槽中形成栅极；

在所述第一导电型本体区中形成第二导电型发射极区； 以及然后

在位于相邻的所述第二导电型发射极区之间的所述第一 导电型本体区的上部表面形成接触孔，

其中，在所述接触孔的底部区域和所述第二导电型第二外 延层之间的所述第一导电型本体区被形成维持预定的厚度。

4.根据权利要求3所述的方法，在形成所述栅极之前，进一步包 括：

在各个所述沟槽中形成栅极氧化层。

5.根据权利要求3所述的方法，在形成所述多个沟槽之后，以及 在形成所述栅极之前，进一步包括：

刻蚀这些沟槽的壁；以及

在所述沟槽的所述壁上形成牺牲氧化层。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一导电型本体区的 所述底部区域在空间上与所述接触孔的底部区域相对应。

7.一种制造沟槽栅MOSFET的方法，包括：

在半导体衬底上方形成第一外延层；

在所述第一外延层上方形成第二外延层；

在所述第二外延层上方形成第一导电型本体区；

通过在所述本体区上实施第一导电型离子注入工艺来在 部分所述本体区中形成圆形截面，以便所述本体区的底部区域 具有向所述第二外延层凸出的圆形截面；

形成相隔离的栅极结构，所述栅极结构贯穿所述本体区 并且部分位于所述第二外延层中；

在所述本体区中形成多个发射极区；以及然后

在所述发射极区之间的本体区中形成接触孔，并且所述 接触孔位于具有所述圆形截面的部分所述本体区之上，

其中，在所述接触孔的底部区域和所述第二外延层之间 的所述本体区被形成维持预定的厚度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一外延层包括N+ 外延层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二外延层包括N- 外延层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述半导体衬底包括高浓 度P++半导体衬底。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述本体区包括实施 第二离子注入工艺，所述第二离子注入工艺将P-杂质注入到 所述本体区中。