[发明专利]具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构和制作方法

权利要求书

1.一种具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构，其特征在于，所述具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构包括：半导体基板，所述半导体基板包括N型重掺杂衬底（1）以及位于所述N型重掺杂衬底（1）上的N型外延层（2），所述N型外延层（2）的上表面为所述半导体基板的第一主面，N型重掺杂衬底（1）的下表面为所述半导体基板的第二主面；

在所述N型外延层（2）中形成沟槽（3），所述沟槽（3）从第一主面向第二主面延伸；所述沟槽（3）的下部内壁为阶梯形，形成阶梯形的屏蔽栅区（4），所述阶梯形的屏蔽栅区（4）包括屏蔽栅（410）和位于所述屏蔽栅（410）两侧的第一氧化层（420）；所述沟槽（3）的上部形成栅极区（5），所述栅极区（5）和屏蔽栅区（4）之间通过氧化层隔开，所述栅极区（5）包括栅极导电多晶硅（510）和位于所述栅极导电多晶硅（510）两侧的第二氧化层（520）；

所述沟槽（3）两侧的N型外延层（2）中设有P型体区（6），所述P型体区（6）上设有N型源极区（7），所述沟槽（3）和N型源极区（7）上设有绝缘介质层（8），所述绝缘介质层（8）两侧设有源极接触孔（9），所述源极接触孔（9）内填充有金属，所述绝缘介质层（8）上设有源极金属层（10），所述源极金属层（10）将两个源极接触孔（9）中的金属连接。

2.如权利要求1所述的具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构，其特征在于，所述第一氧化层（420）的内侧面和外侧面均为阶梯形，所述屏蔽栅（410）的外侧面为阶梯形。

3.如权利要求2所述的具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构，其特征在于，所述阶梯形第一氧化层（420）的阶梯个数为3~5个，所述每层阶梯的第一氧化层（420）的厚度相等且均为3000A~10000A。

4.如权利要求1所述的具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构，其特征在于，所述第二氧化层（520）的厚度为1000~2000A。

5.如权利要求1所述的具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构，其特征在于，阶梯形沟槽（3）下部的阶梯数为3~5个，每个阶梯的高度为1~3μm。

6.如权利要求1所述的具有阶梯深槽屏蔽栅MOS结构，其特征在于，所述沟槽（3）的深度为5~10μm。

7.具有阶梯深槽屏蔽栅MOS的制作方法，其特征在于，所述具有阶梯深槽屏蔽栅MOS的制作方法包括：

S1：提供N型重掺杂衬底（1），在所述N型重掺杂衬底（1）上生长N型外延层（2），所述N型外延层（2）的上表面为第一主面，下表面为第二主面；

S2：对第一主面进行刻蚀，在N型外延层（2）内形成沟槽（3），所述沟槽（3）的下部为阶梯形且阶梯的阶面朝上；

S3： 采用热氧生长工艺，在沟槽（3）表面上生长出第一氧化层（420）；

S4：在所述沟槽（3）下部中沉淀多晶硅，形成屏蔽栅（410）；

S5：刻蚀掉沟槽（3）上部侧表面的第一氧化层（420）；

S6：在所述沟槽（3）上部侧表面和屏蔽栅（410）上表面生长出第二氧化层（520）；

S7：在所述沟槽（3）上部中沉淀多晶硅，形成栅极导电多晶硅（510）；

S8：在图形化光刻板的遮挡下，在沟槽（3）一侧先注入P型杂质形成P型体区（6），在所述P型体区（6）上再注入N型杂质形成N型源极区（7）；同样地在在沟槽（3）一侧先注入P型杂质形成P型体区（6），在所述P型体区（6）上再注入N型杂质形成N型源极区（7）；

S9：在第一主面上淀积绝缘介质层（8），对绝缘介质层（8）进行刻蚀，在P型体区（6）上方形成穿通N型源极区（7）的源极接触孔（9）；

S10： 在源极接触孔（9）内填充金属，并对金属进行刻蚀，形成源极金属层（10）。

8.如权利要求7所述的具有阶梯深槽屏蔽栅MOS的制作方法，其特征在于，所述沟槽（3）的深度为5μm ~10μm，所述第一氧化层（420）的厚度为3000A~10000A，所述第一氧化层（420）的厚度为1000A~2000A。