[发明专利]垂直型半导体器件及其制作方法

权利要求书

1.  一种垂直型半导体器件，包括：

衬底，具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面；

外延层，位于衬底的第一表面，具有与衬底的第一表面相对的第三表面；

源极区和栅极，位于外延层中并邻近第三表面；

源极电极，与源极区耦接并与栅极隔离；

漏极电极，位于衬底的第二表面；

第一栅极电极，制作于衬底的第二表面附近，与衬底隔离；以及

深栅极接触，将栅极耦接至第一栅极电极。

2.  如权利要求1所述的垂直型半导体器件，其中深栅极接触至少延伸穿过衬底并至少延伸穿过一部分外延层，以将栅极电耦接至第一栅极电极。

3.  如权利要求1所述的垂直型半导体器件，其中深栅极接触制作于深沟槽中，在该深沟槽的侧壁制作有绝缘材料，在该深沟槽中填充有导电材料。

4.  如权利要求1所述的垂直型半导体器件，其中栅极制作于多个栅极沟槽中，该多个栅极沟槽位于靠近源极区的外延层中。

5. 如权利要求4所述的垂直型半导体器件，其中在每个栅极沟槽的侧壁和底部制作有绝缘材料，在每个栅极沟槽中填充有导电材料。

6. 如权利要求4所述的垂直型半导体器件，进一步包括位于外延层中的栅极接触沟槽，其中栅极接触沟槽与栅极沟槽耦接。

7.  如权利要求6所述的垂直型半导体器件，其中在栅极接触沟槽的侧壁制作有绝缘材料，在栅极接触沟槽中填充有导电材料。

8. 如权利要求6所述的垂直型半导体器件，其中栅极接触沟槽比栅极沟槽宽。

9. 如权利要求7所述的垂直型半导体器件，其中深栅极接触具有接触第一栅极电极的第一端和接触栅极接触沟槽中导电材料的第二端。

10. 如权利要求1所述的垂直型半导体器件，进一步包括邻近第三表面的第二栅极电极，其中第二栅极电极与栅极耦接并与源极区隔离。

11.如权利要求10所述的垂直型半导体器件，其中深栅极接触具有接触第一栅极电极的第一端和接触第二栅极电极的第二端。

12.一种垂直型半导体器件的制作方法，包括以下步骤：

提供具有第一掺杂类型的衬底，该衬底具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面；

在衬底的第一表面生长外延层，该外延层具有与第一表面相对的第三表面；

在外延层中制作栅极；

靠近栅极制作具有第一掺杂类型的源极区；

制作源极电极，该源极电极与源极区耦接并与栅极隔离；

制作位于衬底第二表面的漏极电极；

在衬底的第二表面附近制作与衬底隔离的第一栅极电极；以及

制作深栅极接触，该深栅极接触将栅极耦接至第一栅极电极。

13.如权利要求12所述的制作方法，其中制作栅极的步骤包括：

在外延层中蚀刻多个栅极沟槽；

在栅极沟槽的侧壁制作绝缘材料；以及

在栅极沟槽中填充导电材料。

14.如权利要求13所述的制作方法，其中制作栅极的步骤进一步包括：

在外延层中蚀刻栅极接触沟槽，其中栅极接触沟槽比栅极沟槽宽并与栅极沟槽耦接；

在栅极接触沟槽的侧壁制作绝缘材料；以及

在栅极接触沟槽中填充导电材料。

15.如权利要求14所述的制作方法，其中制作深栅极接触的步骤包括：

从衬底的第二表面蚀刻至栅极接触沟槽的导电材料以形成深沟槽；

在深沟槽的侧壁制作绝缘材料；以及

在深沟槽中填充导电材料。

16.如权利要求12所述的制作方法，进一步包括在外延层的第三表面附近制作第二栅极电极，其中第二栅极电极与栅极耦接并与外延层隔离。

17.如权利要求16所述的制作方法，其中制作深栅极接触的步骤包括：

从衬底的第二表面蚀刻至第二栅极电极以形成深沟槽；

在深沟槽的侧壁制作绝缘材料；以及

在深沟槽中填充导电材料。