[发明专利]一种沟槽MOSFET

权利要求书

1.一种沟槽MOSFET，包括：

第一导电类型的衬底；

第一导电类型的外延层，该外延层位于所述衬底之上，并且该外延层的多数载流子浓度低于所述衬底；

在所述外延层中的多个沟槽，包括多个第一沟槽和至少一个第二沟槽，该第一沟槽位于有源区，用于形成有源区沟槽栅，该第二沟槽用于形成与栅金属相连的沟槽栅；

第一绝缘层，衬于所述沟槽中；

导电区域，位于靠近所述第一绝缘层的沟槽中；

第二导电类型的体区，该体区位于所述外延层的上部分，且所述第二导电类型与所述第一导电类型相反；

第一导电类型的源区，位于所述体区的上部分，与所述沟槽相邻，所述源区的多数载流子浓度高于所述外延层，且其浓度分布沿所述外延层表面从源体接触沟槽向沟道区呈现高斯分布，所述源区的结深从所述源体接触沟槽向沟道区逐渐变浅；

第二绝缘层，位于所述外延层表面之上；

沟槽源体接触区，形成于所述源体接触沟槽中，穿过所述第二绝缘层、所述源区，并延伸入所述体区，用以将所述源区、所述体区连接至栅金属；

沟槽栅接触区，形成于栅接触沟槽中，穿过所述第二绝缘层并延伸入所述第二沟槽中的导电区域。

2.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述源体接触沟槽的侧壁垂直于所述外延层的表面。

3.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述源体接触沟槽的侧壁在位于所述体区的部分与相邻的外延层表面之间的夹角大于90度。

4.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述源体接触沟槽的侧壁在位于所述源区和所述体区的部分与相邻的外延层表面之间的夹角大于90度。

5.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，还包括第二导电类型的体接触区，该体接触区位于所述体区内，包围所述源体接触沟槽的底部，所述体接触区的多数载流子浓度高于所述体区。

6.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述源体接触沟槽内表面衬有一层势垒层，且在该势垒层之上填充金属W插塞以形成沟槽源体接触区。

7.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述源体接触沟槽内表面衬有一层势垒层，且在该势垒层之上直接填充源金属以形成沟槽源体接触区。

8.根据权利要求7所述沟槽MOSFET，其中所述源区金属是Al合金或Cu合金。

9.根据权利要求6或7所述沟槽MOSFET，其中所述势垒层是Ti/TiN层或Co/TiN层。

10.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其单元结构是正方形的封闭单元或矩形的封闭单元。

11.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其单元结构是带状单元。

12.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述第二绝缘层包括一层未掺杂的SRO层和该SRO层上方的BPSG层或PSG层。

13.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述第二沟槽的宽度大于或者等于第一沟槽的宽度。

14.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，还包括终端区。

15.根据权利要求14所述沟槽MOSFET，所述终端区包括悬浮沟槽环结构，该沟槽环由多个形成于第三沟槽中的沟槽栅组成，该第三沟槽与所述第一沟槽和所述第二沟槽同时形成与所述外延层中，该第三沟槽栅内表面衬有第一绝缘层，并填充以靠近第一绝缘层的导电区域，该第三沟槽由体区包围，且每两个相邻的第三沟槽之间没有源区。

16.根据权利要求1和15所述沟槽MOSFET，其中第一绝缘层在各个沟槽中沿沟槽侧壁的厚度和沿沟槽底部的厚度相等。

17.根据权利要求1和15所述沟槽MOSFET，其中第一绝缘层在各个沟槽中沿沟槽侧壁的厚度小于沿沟槽底部的厚度。

18.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述衬底由低电阻率的材料构成。

19.根据权利要求12所述沟槽MOSFET，其中所述沟槽源体接触区和沟槽栅接触区在所述BPSG层或PSG层中的宽度大于在所述BPSG层或PSG层以下部分的宽度。