[发明专利]一种具有台阶状沟槽栅和改进的源体接触性能的沟槽MOSFET及其制造方法

权利要求书

1.一种具有台阶状沟槽栅和改进的源体接触性能的沟槽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；

第一绝缘层，衬于所述多个沟槽中；

导电区域，位于所述多个沟槽中，靠近所述第一绝缘层，所述导电区域的上表面高于所述外延层的上表面，即具有台阶状结构；

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，位于有源区，且位于所述体区的上部分，所述源区的多数载流子浓度高于所述外延层；

第二绝缘层，覆盖所述外延层的上表面，并且覆盖所述导电区域高于所述外延层上表面部分的外表面；

源体接触沟槽，穿过所述第二绝缘层和所述源区，延伸入所述体区，该源体接触沟槽的侧壁位于所述第二绝缘层和所述源区的部分与所述外延层上表面之间的夹角(θ₃、θ₄)为90±3度，位于所述体区的部分与外延层上表面之间的夹角(θ₁、θ₂)小于90度；

第二导电类型的体接触区，包围所述源体接触沟槽的底部和位于所述体区的侧壁，且所述体接触区多数载流子浓度高于所述体区。

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位于所述第二绝缘层上部分的宽度大于位于所述第二绝缘层下部分的宽度。

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位于体区的部分与外延层上表面之间的夹角(θ₁、θ₂)小于85度。

4.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述第二绝缘层为SRO层或SRO和PSG的混合层或BPSG层。

5.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，还包括源金属层。

6.根据权利要求5所述沟槽MOSFET，其中所述源金属层为Al合金或Cu。

7.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述源体接触沟槽内填充以W插塞，形成沟槽式源体接触区。

8.根据权利要求7所述沟槽MOSFET，还包括一层势垒层，该势垒层位于所述W插塞和所述源体接触沟槽内表面之间。

9.根据权利要求8所述沟槽MOSFET，其中所述势垒层为Ti/TiN或Co/TiN或Ta/TiN。

10.根据权利要求5或7所述沟槽MOSFET，还包括降阻层，该降阻层覆盖所述第二绝缘层和所述沟槽式源体接触区的上表面，且所述源金属层位于所述降阻层之上。

11.根据权利要求10所述沟槽MOSFET，其中所述降阻层为Ti或Ti/TiN。

12.根据权利要求5所述沟槽MOSFET，其中所述源体接触沟槽内填充以源金属。

13.根据权利要求12所述沟槽MOSFET，还包括一层势垒层，该势垒层衬于所述源体接触沟槽的内表面和所述第二绝缘层的上表面，所述源金属位于所述势垒层之上。

14.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，还包括漏金属，该漏金属位于所述衬底的下表面。

15.根据权利要求1所述沟槽MOSFET，其中所述导电区域为掺杂的多晶硅区域。