[发明专利]一种超结MOS器件及其制造方法

权利要求书

1.一种超结MOS器件的制造方法，其特征在于，包括如下顺序进行的步骤：

在N型硅衬底的N型外延层内部形成深沟槽；

在形成有所述深沟槽的N型硅衬底上形成P型外延层，经驱入，在所述N型外延层内部形成P型扩散层；

在所述P型外延层内部形成浅沟槽，并使所述浅沟槽深入至所述N型外延层内部；

在形成有所述浅沟槽的N型硅衬底表面形成栅氧化层，并在所述浅沟槽内部的栅氧化层上填充多晶硅；

在填充有所述多晶硅的N型硅衬底的P型外延层内部形成源区；

在形成有所述源区的N型硅衬底表面依次形成介质层和金属层。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在N型硅衬底的N型外延层内部形成深沟槽，具体包括如下步骤：

在N型硅衬底的N型外延层表面形成初始氧化层，所述初始氧化层的生长温度为900～1100℃，厚度为0.2～0.8um；

对所述初始氧化层进行光刻和刻蚀，在所述初始氧化层上形成深沟槽图形；

利用所述具有深沟槽图形的初始氧化层作为掩膜对所述N型硅衬底进行刻蚀，在所述N型外延层内部形成深度为30～60um、宽度为2～8um的深沟槽，随后去除所述初始氧化层。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述驱入的温度为900～1200℃，时间为20～300分钟。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在形成有所述P型扩散层的N型硅衬底上形成浅沟槽，并使所述浅沟槽深入至所述N型外延层内部，具体包括如下步骤：

在形成有所述P型扩散层的N型硅衬底上形成氧化层，所述氧化层的生长温度为900～1200℃，厚度为0.2～0.8um；

对所述氧化层进行光刻和刻蚀，在所述氧化层上形成浅沟槽图形；

以所述具有浅沟槽图形的氧化层作为掩膜对所述N型硅衬底进行刻蚀，在所述P型外延层内部形成浅沟槽，并使所述浅沟槽深入至所述N型外延层内部，随后去除所述氧化层。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述栅氧化层的生长温度为800～1100℃，厚度为0.02～0.2um。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在所述浅沟槽内部的栅氧化层上填充多晶硅，具体包括如下步骤：

在形成有所述栅氧化层的N型硅衬底表面形成多晶硅层，所述多晶硅层的生长温度为500～800℃，厚度为0.2～1.5um；

刻蚀所述浅沟槽外部的多晶硅层。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在所述填充有多晶硅的N型硅衬底的P型外延层内部形成源区，具体包括如下步骤：

对填充有多晶硅的N型硅衬底进行光刻和刻蚀，形成具有源区图形的光刻胶层；

向形成有所述光刻胶层的N型硅衬底注入N型离子，在所述P型外延层内部形成源区，其中N型离子的能量为50～150KeV，剂量为10¹⁵～10¹⁶/cm²，随后去除所述光刻胶层。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在形成有源区的N型硅衬底表面依次形成介质层和金属层，具体包括如下步骤：

在形成有所述源区的N型硅衬底表面形成无掺杂硅玻璃，并在所述无掺杂硅玻璃表面形成磷硅玻璃，所述无掺杂硅玻璃和磷硅玻璃构成介质层；

对所述介质层和其下方的栅氧化层进行刻蚀，并在刻蚀后的N型硅衬底的两面分别形成正面金属层和背面金属层。

9.一种超结MOS器件，其特征在于，具有N型硅衬底；

在所述N型硅衬底的一侧表面设有N型外延层，在所述N型外延层内部设有深沟槽，在所述深沟槽内部和所述N型外延层表面设有P型外延层，在所述N型外延层内部设有P型扩散层；

在所述P型外延层内部设有浅沟槽和源区，所述浅沟槽深入至所述N型外延层内部，在所述浅沟槽和P型外延层表面设有栅氧化层，在所述浅沟槽表面的栅氧化层上填充有多晶硅，在所述栅氧化层和所述多晶硅上依次设有介质层和金属层。

10.根据权利要求9所述的超结MOS器件，其特征在于，所述金属层包括正面金属层和背面金属层，其中所述正面金属层设置在所述介质层表面，所述背面金属层设置在所述N型硅衬底背面。