[发明专利]屏蔽栅沟槽功率器件及其制造方法

权利要求书

1.一种屏蔽栅沟槽功率器件，其特征在于，器件单元区的栅极结构包括：

形成于半导体衬底中的第一深沟槽，在所述第一深沟槽的底部表面和侧面形成有底部介质层；

所述底部介质层未将所述第一深沟槽完全填充而在所述第一深沟槽的中央区域形成有间隙区，所述间隙区的宽度小于等于栅氧化层的厚度的2倍；在所述间隙区中填充第一多晶硅层；

位于所述第一深沟槽顶部区域的侧面的所述底部介质层被去除并在所述第一深沟槽的顶部区域的所述第一多晶硅层的两侧形成有顶部沟槽；

栅氧化层形成于所述顶部沟槽的位于所述半导体衬底一侧的侧面上，所述顶部沟槽之间的所述第一多晶硅层在形成所述栅氧化层的同时被完全氧化形成第二氧化层；

在侧面形成有所述栅氧化层和所述第二氧化层的所述顶部沟槽中填充有多晶硅栅；

由所述第二氧化层底部的所述第一多晶硅层组成源极多晶硅；所述第二氧化层使所述源极多晶硅在纵向上位于所述多晶硅栅的底部，从而减少所述源极多晶硅和所述多晶硅栅之间的寄生电容。

2.如权利要求1所述的屏蔽栅沟槽功率器件，其特征在于：所述半导体衬底为第一导电类型掺杂，在所述半导体衬底表面形成有第二导电类型的阱区，所述多晶硅栅穿过所述阱区，被所述多晶硅栅侧面覆盖的所述阱区表面用于形成沟道；

在所述阱区表面形成有第一导电类型重掺杂的源区；

在所述半导体衬底的正面还形成有层间膜、接触孔和正面金属层，源极和栅极由对所述正面金属层进行光刻刻蚀形成，所述源极通过接触孔和所述源区接触，所述栅极通过接触孔和所述多晶硅栅接触；

漏区由形成于减薄后的所述半导体衬底背面的第一导电类型重掺杂区组成，在所述漏区的背面形成背面金属层作为漏极。

3.如权利要求2所述的屏蔽栅沟槽功率器件，其特征在于：在所述器件单元区的外部形成有源极多晶硅引出区，在所述源极多晶硅引出区中形成有第二深沟槽，所述第二深沟槽和所述第一深沟槽同时形成且相连通且所述第二深沟槽的宽度大于所述第一深沟槽的宽度，在所述第二深沟槽的侧面和底部表面形成有和所述第一深沟槽中相同工艺条件的所述底部介质层，在所述第二深沟槽的所述底部介质层之间的间隙区中也填充有第一多晶硅层，所述第二深沟槽中的第一多晶硅层的宽度大于所述第一深沟槽中的第一多晶硅层的宽度；所述第二深沟槽中的底部介质层还延伸到所述第二深沟槽的两侧外部表面，所述第二深沟槽中的底部介质层和第一多晶硅层的顶部平齐；所述第二深沟槽中的第一多晶硅层作为源极多晶硅并和所述第一深沟槽中的源极多晶硅互相接触连接，在所述第二深沟槽的源极多晶硅的顶部形成有接触孔并连接到所述源极。

4.如权利要求1所述的屏蔽栅沟槽功率器件，其特征在于：所述底部介质层为氧化层。

5.如权利要求2所述的屏蔽栅沟槽功率器件，其特征在于：在和所述源区相接触的接触孔的底部形成有第二导电类型重掺杂的阱区接触区。

6.如权利要求2所述的屏蔽栅沟槽功率器件的制造方法，其特征在于：屏蔽栅沟槽功率器件为N型器件，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型，所述半导体衬底为N型掺杂；或者，屏蔽栅沟槽功率器件为P型器件，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型，所述半导体衬底为P型掺杂。

7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的屏蔽栅沟槽功率器件，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底。