[发明专利]一种沟槽型功率MOS器件及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽型功率MOS器件，在所述MOS器件的俯视平面上，包括位于 半导体基板上的有源区和终端保护区，所述有源区位于半导体基板的中心区， 终端保护区位于有源区的外围；所述终端保护区包括分压环和截止环；所述有 源区采用沟槽结构，有源区通过元胞沟槽内的导电多晶硅并联成整体；其特征 是：

在所述MOS器件的截面上，所述终端保护区内采用沟槽结构，终端保护区 内设置第一沟槽，所述第一沟槽形成终端保护区的分压环和截止环；所述第一 沟槽位于第二导电类型层，深度伸入第二导电类型下方的第一导电类型外延层；

在所述MOS器件的截面上，第一导电类型注入层与第二导电类型层均贯穿 于整个终端保护区；第一导电类型注入层位于第二导电类型层及第一沟槽槽底 的上方，且被第一沟槽分割；

在所述MOS器件的截面上，所述第一沟槽内壁生长有绝缘氧化层，在生长 有绝缘氧化层的第一沟槽内的两侧分别设置第一侧壁保护与第二侧壁保护，所 述第一侧壁保护与第二侧壁保护利用绝缘介质层相隔离；所述绝缘介质层包括 第一绝缘介质层与第二绝缘介质层；所述第一绝缘介质层位于第二绝缘介质层 层的下方；

所述第一侧壁保护邻近所述有源区，第二侧壁保护远离所述有源区；所述 终端保护区上覆盖有第二绝缘介质层；所述MOS器件电压反向偏置时，第一侧 壁保护为零电位，终端保护区对应于第二侧壁保护的上方设置第二金属层，第 二金属层覆盖在第二绝缘介质层上，所述第二金属层将第二侧壁保护与第一导 电类型层衬底连接成等电位；

所述第一导电类型层包括位于半导体基板底部的第一导电类型衬底及位于 第一导电类型衬底上面的第一导电类型外延层，以及位于第一导电类型外延层 上部的第一导电类型注入层；所述第二导电类型层位于第一导电类型外延层的 上部。

2.根据权利要求1所述的沟槽型功率MOS器件，其特征是：在所述MOS 器件的截面上，所述第一侧壁保护上设置第一引线孔；所述第一引线孔从绝缘 介质层表面伸入第一侧壁保护内；所述第一引线孔内填充有第一金属层，所述 第一金属层覆盖在第二绝缘介质层上方；所述第一金属层与源极金属或栅极金 属相连，使第一侧壁保护在MOS器件电压反向偏置时为零电位；所述第一侧壁 保护包括导电多晶硅；所述源极金属覆盖在有源区上，栅极金属位于源极金属 的外圈，覆盖在栅极引出端上。

3.根据权利要求1所述的沟槽型功率MOS器件，其特征是：在所述MOS 器件的截面上，所述第二侧壁保护上设置第二引线孔；所述第二引线孔从绝缘 介质层表面伸入第二侧壁保护内；所述第一沟槽对应于设置第二侧壁保护外壁 的外侧设有第三引线孔，所述第三引线孔从第二绝缘介质层表面伸入第一导电 类型注入层下方的第二导电类型层；所述第二引线孔与第三引线孔内均填充有 第二金属层，所述第二金属层将第二侧壁保护与第一导电类型衬底连接成等电 位；所述第二侧壁保护包括导电多晶硅。

4.根据权利要求1所述的沟槽型功率MOS器件，其特征是：在所述MOS 器件的截面上，所述有源区与终端保护区间设置有栅极引出端；所述栅极引出 端采用沟槽结构，所述栅极引出端沟槽位于第二导电类型层，深度伸入第二导 电类型层下方的第一导电类型外延层；所述栅极引出端沟槽内壁生长有绝缘氧 化层，在生长有绝缘氧化层的栅极引出端沟槽内淀积导电多晶硅；所述栅极引 出端沟槽的槽口由第二绝缘介质层覆盖，栅极引出端沟槽上部设置第七引线孔， 所述第七引线孔内填充有栅极金属，所述栅极金属覆盖在第二绝缘介质层上， 并与导电多晶硅电性连接；形成MOS器件的栅极端。