[发明专利]一种全超结MOSFET器件结构及其制造方法

权利要求书

1.一种全超结MOSFET器件结构，包括MOSFET器件结构本体，其特征在于：所述MOSFET器件结构本体分为终端区和原胞区，且所述终端区和原胞区均主要包括由下到上依次布置的N外延硅衬底、第一外延层和第二外延层，且所述第二外延层的厚度大于第一外延层的厚度；所述终端区和原胞区的第二外延层内均交错设置有P柱和N柱，所述原胞区内P柱的深度小于第二外延层的厚度，所述终端区内P柱的深度大于第二外延层的厚度并延伸设置在第一外延层内；所述终端区的第二外延层上表面设置有P型区域及氧化层，所述原胞区的第二外延层上表面设置有体区及栅极和源极，所述N外延硅衬底背离第一外延层的一侧设置有漏极。

2.根据权利要求1所述的全超结MOSFET器件结构，其特征在于：所述终端区内的P柱在第一外延层内的延伸深度不大于第一外延层厚度的一半。

3.一种如权利要求1或2所述全超结MOSFET器件结构的制造方法，其特征在于：主要包括如下步骤：

1）在选定的N外延硅衬底上生长第一外延层；

2）使用第一张掩膜版在器件的终端区定义出窗口并进行沟槽刻蚀，之后进行P外延填充，在器件的终端区形成P柱；

3）生长第二外延层，并使用第二张掩模版在器件的原胞区和终端区同时进行深沟槽刻蚀，之后进行P型外延填充，在原胞区和终端区同时形成P柱和N柱，终端区的P柱与步骤2）中的P柱连接使得终端区的P柱长度大于原胞区的P柱长度；

4）利用第三张掩膜版在终端区的表面定义并注入轻掺杂P型区域，以形成表面的终端结构；

5）通过热氧化或沉积氧化层方式在硅表面生成一层厚的氧化层，并利用第四张掩模版进行有源区的光刻和刻蚀；

6）通过热氧化的方式生长栅氧化层，栅氧化层的具体厚度由器件的击穿电压和应用电压所决定；

7）沉积多晶硅，利用第五张掩膜版进行栅多晶硅的光刻，并刻蚀多晶硅形成器件的栅极；

8）进行P型注入和退火以形成器件的体区；

9）利用第六张掩膜版进行源区光刻，注入N型杂质并退火形成重掺杂N型源区；

10）淀积介质层，之后利用第七张掩膜版定义并刻蚀出栅极、源极接触孔；

11)溅射顶层金属，利用第八张掩膜版光刻刻蚀顶层金属，形成器件的源极、栅极；淀积氧化层作为钝化层，利用第九张掩膜版光刻刻蚀钝化层，完成顶层结构的制作；

12)将硅片背面减薄到特定的厚度，通过溅射或者蒸发的方法淀积背面金属形成器件的漏极。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述步骤1)中生长的第一外延层的厚度为3um~10um，具体厚度根据器件击穿电压需求取最佳值，第一外延层的电阻率可与第二外延层的电阻率相同也可不同，具体电阻率由器件的击穿电压需求决定。