[发明专利]一种屏蔽栅功率MOSFET器件及其制造方法

权利要求书

1.一种屏蔽栅功率MOSFET器件，包括有源区，所述有源区内包括若干个相互并联的元胞单元（01），其特征在于，在所述有源区内还包括若干个与所述元胞单元（01）均匀并列分布的虚拟元胞单元（02），所述虚拟元胞单元（02）包括第一导电类型衬底（1）及位于第一导电类型衬底（1）上的第一导电类型外延层（2），在所述第一导电类型外延层（2）的上部设有第二导电类型阱区（15），在所述第二导电类型阱区（15）间设有第一类型沟槽（3），在所述第一类型沟槽（3）内填充有虚拟屏蔽栅多晶硅（5）、包裹所述虚拟屏蔽栅多晶硅（5）下部的厚氧化层（6）、位于所述虚拟屏蔽栅多晶硅（5）上部两侧的虚拟栅极多晶硅（7）及位于虚拟栅极多晶硅（7）外侧的虚拟栅氧化层（8）；

在所述第一类型沟槽（3）上覆盖有绝缘介质层（12），在所述绝缘介质层（12）上覆盖有源极金属（13），所述源极金属（13）通过绝缘介质层（12）内的通孔分别与虚拟屏蔽栅多晶硅（5）、虚拟栅极多晶硅（7）电连接。

2.一种屏蔽栅功率MOSFET器件，包括有源区，其特征在于，在所述有源区内包括若干个均匀并列分布的虚拟元胞单元（02），所述虚拟元胞单元（02）包括第一导电类型衬底（1）及位于第一导电类型衬底（1）上的第一导电类型外延层（2），在所述第一导电类型外延层（2）的上部设有第二导电类型阱区（15），在所述第二导电类型阱区（15）间设有第一类型沟槽（3），在所述第一类型沟槽（3）内填充有虚拟屏蔽栅多晶硅（5）及包裹所述虚拟屏蔽栅多晶硅（5）下部的厚氧化层（6），在所述虚拟屏蔽栅多晶硅（5）上部的一侧设有虚拟栅极多晶硅（7），另一侧设有栅极多晶硅（10），在所述虚拟栅极多晶硅（7）外侧设有虚拟栅氧化层（8），在所述栅极多晶硅（10）外侧设有栅氧化层（11）；

在所述第一类型沟槽（3）上覆盖有绝缘介质层（12），在所述绝缘介质层（12）上覆盖有源极金属（13），所述源极金属（13）通过绝缘介质层（12）内的通孔分别与虚拟屏蔽栅多晶硅（5）、虚拟栅极多晶硅（7）电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种屏蔽栅功率MOSFET器件，其特征在于：在所述有源区内还包括若干个并联的元胞单元（01），所述元胞单元（01）包括第一导电类型衬底（1）及位于第一导电类型衬底（1）上的第一导电类型外延层（2），在所述第一导电类型外延层（2）的上部设有第二导电类型阱区（15），在所述第二导电类型阱区（15）间设有第二类型沟槽（4），在所述第二类型沟槽（4）内填充有屏蔽栅多晶硅（9）、包裹所述屏蔽栅多晶硅（9）下部的厚氧化层（6）、位于所述屏蔽栅多晶硅（9）上部两侧的栅极多晶硅（10）及位于栅极多晶硅（10）外侧的栅氧化层（11）；

在所述第二类型沟槽（4）上覆盖有绝缘介质层（12），在所述绝缘介质层（12）上覆盖有源极金属（13），所述源极金属（13）通过绝缘介质层（12）内的通孔与屏蔽栅多晶硅（5）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种屏蔽栅功率MOSFET器件，其特征在于：在所述第二导电类型阱区（15）内的上部设有第一导电类型源极区（16），在所述第一导电类型源极区（16）间设有金属接触孔，所述源极金属（13）填充在所述金属接触孔内，并与所述第一导电类型源极区（16）欧姆接触。

5.根据权利要求3所述的一种屏蔽栅功率MOSFET器件，其特征在于：在所述第一导电类型衬底（1）的下表面设置漏极金属（14），所述漏极金属（14）与第一导电类型衬底（1）欧姆接触。

6.根据权利要求3所述的一种屏蔽栅功率MOSFET器件，其特征在于：在所述虚拟屏蔽栅多晶硅（5）及屏蔽栅多晶硅（9）内侧均设有绝缘氧化层（17），所述厚氧化层（6）的厚度大于绝缘氧化层（17）的厚度，所述绝缘氧化层（17）的厚度大于虚拟栅氧化层（8）、栅氧化层（11）的厚度，所述虚拟栅氧化层（8）和栅氧化层（11）的厚度为200Å~1000 Å；所述厚氧化层（6）的厚度为1000Å~10000 Å。