[发明专利]沟槽型MOSFET器件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种沟槽型MOSFET器件及其制备方法。沟槽型MOSFET器件，通过在所述沟槽内且位于所述绝缘层上设置金属连接部，并且金属连接部贯穿槽底的绝缘层、栅极和栅氧化层，可以通过金属连接部直接将电场保护部与源极连接，也即通过互连金属的方式将电场保护部与源极连接，这样设置可大大降低连接路径，降低电阻，最终提高器件的开关响应。

技术领域

本发明涉及半导体器件，并且更具体地涉及沟槽型MOSFET器件及其制备方法。

背景技术

金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)是常见的半导体器件，其是一种可在高应用中被用作开关器件的众所周知的半导体晶体管类型。可以通过向器件的栅电极施加栅极偏压来接通或关断MOSFET。当MOSFET被接通时(即它处于其“导通状态”)，电流被传导通过MOSFET的沟道。当从栅电极去除所述偏压(或使所述偏压降低到阈值水平以下)时，电流停止传导通过沟道。举例来说，当足以在器件的p型沟道区中形成导电的n型反型层的栅极偏压被施加时，n型MOSFET接通。该n型反型层电连接MOSFET的n型源极区与漏极区，由此虑及它们之间的多数载流子传导。

目前，为了保护栅氧电场，一般会在沟槽底部设置保护层，例如可以设置P++或者N++，这样可以与衬底形成PN结来保护电场，但是，在实际应用中，需要将P++或者N++与源极相连，但是这样操作会存在连接路径长，电阻大，影响器件的开关响应。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有沟槽型MOSFET器件开关响应慢的缺陷，进而提供一种沟槽型MOSFET器件及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的沟槽型MOSFET器件，包括第一导电类型半导体层，具有第一导电类型；第二导电类型阱区，具有第二导电类型，设置在所述第一导电类型半导体层内，还包括，

沟槽，设置于所述第一导电类型半导体层内，且所述沟槽内依次设置栅氧化层、栅极和绝缘层，所述栅氧化层与第二导电类型阱区至少部分重叠；

电场保护部，具有第二导电类型，设置于所述沟槽的槽底远离栅氧化层的一侧的第一导电类型半导体层内；

金属连接部，设置于所述沟槽内且位于所述绝缘层上，所述金属连接部贯穿槽底的绝缘层、栅极和栅氧化层，用于将电场保护部与源极相连。

可选地，所述源极设置于所述第二导电类型阱区上。在具体实施过程中，可以通过溅射、化学气相沉积或蒸发的方式在第二导电类型阱区上形成源极，源极的材质具体可采用铝。

可选地，所述金属连接部依次包括层叠设置的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层与电场保护部连接以形成欧姆接触，所述第二金属层连接第一金属层和源极。所述第一金属层的材质为镍，第一金属层的厚度可为所述第二金属层的厚度可为4μm。

可选地，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；优选地，所述第一导电类型半导体层为N型衬底，所述第二导电类型阱区为P型阱区；所述电场保护部为P型电场保护部。

可选地，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型；优选地，所述第一导电类型半导体层为P型衬底，所述第二导电类型阱区为N型阱区；所述电场保护部为N型电场保护部。

可选地，沟槽的深度可为0.5μm-2μm，宽度可为0.5μm-2μm，通过选择该特定深度和宽度的沟槽，可以保证沟槽制备工艺简单，圆胞尺寸小，电阻低。

可选地，第一导电类型半导体层的掺杂浓度可为1×10¹⁴cm^-3—2×10¹⁷cm^-3，第一导电类型半导体层的厚度可为5μm-200μm，通过选择该掺杂浓度和厚度可以适应器件的击穿电压。