[发明专利]一种肖特基型沟槽MOS管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种肖特基型沟槽MOS管及其制备方法，该沟槽MOS管的结构包括：半导体基板，半导体基板在第一主面上设置有至少两个斜沟槽，斜沟槽的内壁上及其沿口周围均设置有绝缘栅氧化层，斜沟槽内设置有导电多晶硅；在斜沟槽外围的第一主面下方设置有高掺杂浓度第一导电类型注入层，在高掺杂浓度第一导电类型注入层与引线孔的外壁之间设置有高掺杂浓度第二导电类型注入层，在高掺杂浓度第一导电类型注入层的下方与斜沟槽的外壁之间设置有轻掺杂浓度第二导电类型注入层；在斜沟槽中的导电多晶硅的上方、以及斜沟槽沿口周围的第一主面上设置有绝缘介质层和第一金属层。本发明所述的制备方法使得肖特基型沟槽MOS管的设计制造更加灵活。

技术领域

本发明涉及到一种沟槽MOS管及其制备方法，尤其涉及到一种肖特基型沟槽MOS管及其制备方法。

背景技术

业内人士都知道，肖特基型沟槽MOS管具有功耗低、反向恢复时间短、恢复曲线较软、开关速度快等特点。目前，传动的肖特基型沟槽MOS管均采用直沟槽结构。在实际制备过程中，沟槽的间距和宽度是由掩膜板确定的，一旦掩膜板确定好之后，沟槽之间的间距和宽度就没法改变。而在半导体器件的工艺制程中，在工艺步骤兼容的情况下，一套光刻板可以制备多种电压的产品。而对于肖特基型沟槽MOS管而言，通过调节沟槽的间距和宽度可以调节电压，但是，直沟槽结构无法调节沟槽的间距，使得产品设计和制造的灵活性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以大幅提高设计的灵活性的肖特基型沟槽MOS管。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种肖特基型沟槽MOS管，其结构包括：半导体基板，半导体基板的上表面为第一主面，半导体基板的下表面为第二主面；半导体基板在其第一主面上设置有至少两个斜沟槽，斜沟槽的内壁上及其沿口周围均设置有绝缘栅氧化层，所述的斜沟槽内设置有导电多晶硅；在所述斜沟槽外围的第一主面下方设置有高掺杂浓度第一导电类型注入层，在高掺杂浓度第一导电类型注入层与引线孔的外壁之间设置有高掺杂浓度第二导电类型注入层，在高掺杂浓度第一导电类型注入层的下方与斜沟槽的外壁之间设置有轻掺杂浓度第二导电类型注入层；在所述斜沟槽中的导电多晶硅的上方、以及斜沟槽沿口周围的第一主面上依次设置有绝缘介质层和第一金属层，并且，第一金属层从斜沟槽的两侧垂直向下依次穿过绝缘介质层、掺杂浓度第一导电类型注入层和高掺杂浓度第二导电类型注入层、与所述的轻掺杂浓度第二导电类型注入层接触。

作为一种优选方案，在所述的一种肖特基型沟槽MOS管中，所述斜沟槽的侧壁与斜沟槽的中心线之间夹角在10~25度之间。

作为一种优选方案，在所述的一种肖特基型沟槽MOS管中，所述的高掺杂浓度第二导电类型注入层呈扇形。

本发明还提供了一种可以大幅提高设计的灵活性的肖特基型沟槽MOS管的制备方法，其具体步骤为：

a、在第一导电类型衬底上生长第一导电类型外延层，形成半导体基板，该半导体基板的上表面为第一主面；

b、在第一主面上淀积硬掩膜层；

c、选择性地掩蔽和刻蚀所述的硬掩膜层，在第一主面上形成沟槽刻蚀区；

d、刻蚀第一主面上的沟槽刻蚀区，形成斜沟槽；

e、在第一主面上生长绝缘栅氧化层，该绝缘栅氧化层覆盖所述斜沟槽的内壁；

f、对着第一主面方向淀积导电多晶硅，并刻蚀多余的导电多晶硅，仅使得斜沟槽中填满导电多晶硅；

g、从第一主面上的绝缘栅氧化层处先注入第二导电类型杂质并退火，然后再注入第一导电类型杂质并退火，使得在斜沟槽外围的第一主面下方形成高掺杂浓度第一导电类型注入层，在高掺杂浓度第一导电类型注入层的下方、位于两两斜沟槽之间的中部形成扇形的高掺杂浓度第二导电类型注入层，在高掺杂浓度第一导电类型注入层的下方、高掺杂浓度第二导电类型注入层的侧下方与斜沟槽的外壁之间形成轻掺杂浓度第二导电类型注入层；

h、在斜沟槽中的导电多晶硅的上方、以及斜沟槽沿口周围的第一主面上淀积绝缘介质层；