[发明专利]沟槽式功率金氧半场效晶体管与其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，包括：

一基材；

一磊晶层，形成于该基材上方；以及

多个沟槽式晶体管单元，形成于该磊晶层中，其中各该沟槽式晶体管单元包括一沟槽栅极结构，该沟槽栅极结构包括：

一沟槽，形成于该磊晶层中，该沟槽的内侧壁形成有一绝缘层；以及

一栅极，形成于该沟槽内，其中该栅极包括一上掺杂区与一下掺杂区，以形成一PN结；

其中该绝缘层包括一上绝缘层与一下绝缘层，该上绝缘层位于该下绝缘层上方，其中该下绝缘层的厚度大于该上绝缘层的厚度，且该下掺杂区由该沟槽的底部延伸至超过该下绝缘层的顶部。

2.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，各该沟槽式晶体管单元更包括：

一源极区，位于该沟槽栅极结构的侧边；以及

一基体区，位于该沟槽栅极结构的侧边并形成于该源极区下方；

其中，该PN结位于或低于该基体区下方边缘。

3.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，该上掺杂区位于该下掺杂区域上方，以在该沟槽的中间位置形成该PN结。

4.如权利要求3所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，该上掺杂区与源极区为N型半导体，该下掺杂区为P型半导体。

5.如权利要求3所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，其中该上掺杂区与源极区为P型半导体，该下掺杂区为N型半导体。

6.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，该上掺杂区位于该下掺杂区域上方，且该上掺杂区的宽度大于该下掺杂区的宽度。

7.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，该下绝缘层的顶部低于该沟槽式晶体管单元的一基体区下方边缘。

8.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，其中该绝缘层包括一上绝缘层与一下绝缘层，该上绝缘层用以隔离该上掺杂区与该磊晶层，该下绝缘层用以隔离该下掺杂区与该磊晶层，其中该下绝缘层内夹置有一氮化物层，且该下绝缘层的顶部低于该沟槽式晶体管单元的一基体区的下方边缘。

9.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管，其特征在于，其中各该沟槽式晶体管单元更包括一漂移区，该沟槽栅极结构由该磊晶层的表面延伸至该漂移区中。

10.一种沟槽式功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于，包括：

提供一基材；

形成一磊晶层于该基材上方；

对磊晶层进行一基体掺杂制造过程以形成一第一掺杂区；

形成多个沟槽栅极结构于该磊晶层与该第一掺杂区中，各该沟槽栅极结构包括一上掺杂区与一下掺杂区以形成一PN结，其中形成各该沟槽栅极结构的步骤包括：形成一沟槽于该磊晶层中；形成一绝缘层于该沟槽的内侧壁；以及形成一栅极于该沟槽内，其中该栅极包括该上掺杂区与该下掺杂区，该上掺杂区位于该下掺杂区上方以于该沟槽内形成该PN结；以及

对该第一掺杂区进行一源极掺杂制造过程以形成一源极区与一基体区，其中该源极区位于该基体区上方；

其中形成该绝缘层的步骤更包括；形成一下绝缘层于该沟槽底部，以隔离该下掺杂区与该磊晶层；以及形成一上绝缘层于该下绝缘层上方，以隔离该上掺杂区与该磊晶层，其中该下绝缘层的厚度大于该上绝缘层的厚度，且该下掺杂区由该沟槽的底部延伸至超过该下绝缘层的顶部。

11.如权利要求10所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于，该PN结低于该基体区的下方边缘。

12.如权利要求10所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于，该下绝缘层的顶部低于该基体区的下方边缘。