[发明专利]沟槽功率半导体器件及制造方法

说明书

本发明涉及一种沟槽功率半导体器件及制造方法，它包括漏极金属、第一导电类型衬底、第一导电类型外延层、第一类沟槽、第二类沟槽、第三类沟槽、第一类氧化层、第二类氧化层、第三类氧化层、第一类导电多晶硅、第二类导电多晶硅、第三类导电多晶硅、第二导电类型体区、第一导电类型源区、绝缘介质层、源极金属、有源区、第一过渡区与第二过渡区；所述第一类氧化层的厚度小于第二类氧化层以及第三类氧化层的厚度，第二类氧化层与第三类氧化层的厚度相等。本发明由于第一类氧化层的厚度小于第二类氧化层、第三类氧化层以及第四类氧化层的厚度，可以保证终端击穿电压高于元胞击穿电压，提高了器件可靠性。

技术领域

本发明属于功率半导体器件技术领域，具体地说是一种沟槽功率半导体器件及制造方法。

背景技术

目前，普通沟槽MOSFET产品的终端大多采用多个场限环组成终端结构，这样至少需要6块光刻板：沟槽刻蚀一块、终端氧化层刻蚀一块、第一导电类型源区注入一块、接触孔刻蚀一块、金属刻蚀一块、钝化层刻蚀一块。为了进一步降低成本，提升产品的竞争力，需要开发一款只要5块光刻板的产品。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能降低产品的生产成本且器件制造方法与现有半导体工艺兼容的沟槽功率半导体器件及制造方法。

按照本发明提供的技术方案，所述沟槽功率半导体器件，包括漏极金属、第一导电类型衬底、第一导电类型外延层、第一类沟槽、第二类沟槽、第三类沟槽、第一类氧化层、第二类氧化层、第三类氧化层、第一类导电多晶硅、第二类导电多晶硅、第三类导电多晶硅、第二导电类型体区、第一导电类型源区、绝缘介质层、源极金属、有源区、第一过渡区与第二过渡区；

在漏极金属上设有第一导电类型衬底，在第一导电类型衬底上设有第一导电类型外延层，在第一导电类型外延层上设有第二导电类型体区，将沟槽功率半导体器件的中心区域设为有源区、将有源区的外围设为第一过渡区以及将第一过渡区的外围设为第二过渡区；

在有源区内，在第二导电类型体区上设有第一导电类型源区，所述第一类沟槽从第一导电类型源区的上表面向下穿透第二导电类型体区进入第一导电类型外延层内，在第一类沟槽的侧壁与底面设有第一类氧化层，在第一类氧化层内设有第一类导电多晶硅，第一类导电多晶硅与第一导电类型外延层、第二导电类型体区以及第一导电类型源区之间通过第一类氧化层绝缘，在第一类氧化层、第一类导电多晶硅与第一导电类型源区上设有绝缘介质层；

在第一过渡区内，所述第二类沟槽从第二导电类型体区的上表面向下穿透第二导电类型体区进入第一导电类型外延层内，在第二类沟槽的侧壁与底面设有第二类氧化层，在第二类氧化层内设有第二类导电多晶硅，第二类导电多晶硅与第一导电类型外延层、第二导电类型体区之间通过第二类氧化层绝缘，在第二类氧化层、第二类导电多晶硅与第二导电类型体区上设有绝缘介质层；

在第二过渡区内，所述第三类沟槽从第二导电类型体区的上表面向下穿透第二导电类型体区进入第一导电类型外延层内，在第三类沟槽的侧壁与底面设有第三类氧化层，在第三类氧化层内设有第三类导电多晶硅，第三类导电多晶硅与第一导电类型外延层、第二导电类型体区之间通过第三类氧化层绝缘，在第三类氧化层、第三类导电多晶硅与第二导电类型体区上设有绝缘介质层；

在有源区内，在绝缘介质层上设有源极金属，源极金属通过设置在绝缘介质层内的通孔与第一导电类型源区、第二导电类型体区欧姆接触；在第一过渡区内，源极金属通过设置在绝缘介质层内的通孔与第二导电类型体区欧姆接触；在第二过渡区内，源极金属通过设置在绝缘介质层内的通孔与第三类导电多晶硅欧姆接触；

所述第一类氧化层的厚度小于第二类氧化层以及第三类氧化层的厚度，第二类氧化层与第三类氧化层的厚度相等。

作为优选，还设有终端区，在终端区内设有第四类沟槽、第四类氧化层、第四类导电多晶硅与金属桥；