[发明专利]一种沟槽金属氧化物半导体场效应管及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于包括：

第一导电类型的衬底；

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

第二导电类型的体区，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，该源区的多数载流子浓度高于所述外延层；

位于所述外延层中的多个沟槽，该沟槽的侧壁靠近所述源区和所述体区；

第一绝缘层，该绝缘层衬于所述沟槽的内表面作为栅介电层；

第一导电类型的栅极导电区域，该栅极导电区域位于所述沟槽中，且靠近所述第一绝缘层；

第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖所述外延层和所述栅极导电区域的上表面；

多个源体接触沟槽，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θ₁和θ₂为90+/-5度，位于所述体区的部分与外延层上表面之间的夹角θ₃和θ₄小于90度；

第二导电类型的体接触区，位于所述体区，包围所述源体接触沟槽位于所述体区中的侧壁和底面，且所述体接触区的多数载流子浓度高于所述体区；

金属插塞，位于每个所述源体接触沟槽中；

源金属，位于所述第二绝缘层的上表面；

漏金属，位于所述衬底的下表面。

2.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，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θ₃或θ₄小于85度。 

3.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述第二绝缘层为富氧硅。

4.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述第二绝缘层包括一层富氧硅层和位于富氧硅层上的磷硅玻璃或硼磷硅玻璃层。

5.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述金属插塞为钨插塞。

6.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述金属插塞为源金属插塞，即所述源金属直接填充入所述源体接触沟槽。

7.根据权利要求5所述沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，还包括一层势垒层Ti/TiN或Co/TiN或Ta/TiN，该势垒层衬于所述金属插塞与所述源体接触沟槽的内表面之间。

8.根据权利要求6所述沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，还包括一层势垒层Ti/TiN或Co/TiN或Ta/TiN，该势垒层衬于所述金属插塞与所述源体接触沟槽的内表面之间，以及衬于所述源金属与所述第二绝缘层的上表面之间。

9.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述源金属为Al合金或Cu合金。

10.根据权利要求5所述沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，还包括一层降阻层Ti或Ti/TiN，该降阻层衬于所述源金属与所述第二绝缘层的上表面之间。

11.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述第一绝缘层为氧化物层。

12.根据权利要求1所述的沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述栅极导电区域为第一导电类型的掺杂的多晶硅或第一导电类型的掺杂的多晶硅和未掺杂的多晶硅的混合物。

13.根据权利要求4所述沟槽金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，在所述富氧硅层和所述磷硅玻璃或硼磷硅玻璃层中，所述源体接触沟槽的侧壁垂直于所述外延层的上表面，且在所述磷硅玻璃或硼磷硅玻璃层 中，所述源体接触沟槽的沟槽宽度大于在所述富氧硅层中的沟槽宽度。