[发明专利]沟槽型MOSFET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种沟槽型MOSFET器件，包括漏极区、半导体衬底和外延层，其特征是，在外延层设置有沟槽，在沟槽内填充多晶硅，在多晶硅和沟槽之间设置有氧化层，在沟槽上端周围的外延层上设置有Pbody基区，所述氧化层与Pbody基区对应部分的厚度小于氧化层对应Pbody基区下方部分的厚度；在Pbody基区下方部分的氧化层对应的外延层处设置有N+区层；在Pbody基区上方靠近沟槽的地方设置有N+源区，在沟槽的上方设置有绝缘介质层，在绝缘介质层和外延层上方设置有源金属层，在绝缘介质层上设置有接触孔，所述接触孔将接源金属层分别与N+源区和Pbody基区相连接，所述接触孔内设置有金属。

2.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件，其特征是，所述绝缘介质层的下表面面积至少大于沟槽的横截面面积。

3.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件，其特征是，所述多晶硅对应Pbody基区部分的横截面面积大于多晶硅对于Pbody基区下方部分的横截面面积。

4.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件，其特征是，所述沟槽的侧面垂直，底部圆滑。

5.根据权利要求1所述的沟槽型MOSFET器件，其特征是，所述N+区层的厚度不大于0.1um。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的沟槽型MOSFET器件，其特征是，在Pbody基区深度内沟槽中设置的氧化层采用厚度为400～800A的薄氧化层，作为栅氧化层；在超过Pbody深度以下的沟槽内的氧化层采用厚度大于薄氧化层的厚氧化层。

7.一种沟槽型MOSFET器件的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

在外延层上刻蚀一个开口向上的沟槽；

将As离子按3～7°的角度注入到沟槽侧壁中，形成沟槽侧壁的N+区层；

通过热氧化法制在沟槽内壁上形成厚氧化层；

在形成厚氧化层后的沟槽内淀积栅极多晶硅；

刻蚀多晶硅，去除沟槽内上部多晶硅；

在刻蚀多晶硅的地方向外刻蚀厚氧化层，形成栅氧化层；

再次淀积多晶硅；

在外延层顶部注入硼原子形成Pbody基区；

在Pbody基区靠近沟槽的顶部注入As离子,形成N+源区；

在多晶硅层和N+源区的上方形成绝缘介质层；

在N+源区远离沟槽的位置开接触孔，并淀积接触金属；

在最上层淀积金属，形成源金属层。

8.根据权利要求7所述的沟槽型MOSFET器件的制备方法，其特征是，在外延层上刻蚀一个开口向上的沟槽之前，还包括：

在外延层上表面淀积氮化硅形成掩蔽氧化层；

在外延层上刻蚀一个开口向上的沟槽之后，还包括：

干法刻蚀氮化硅至刻蚀干净即剥离掩蔽氧化层。

9.根据权利要求8所述的沟槽型MOSFET器件的制备方法，其特征是，所述绝缘介质层的水平横截面面积与源金属层的水平横截面面积相同。

10.根据权利要求7-9任意一项所述的沟槽型MOSFET器件的制备方法，其特征是，在外延层上刻蚀一个开口向上的沟槽过程中，对沟槽底部进行圆滑处理。