[发明专利]基于沟槽方式的通道分压场效应管及生产方法

摘要

本发明公开一种基于沟槽方式的通道分压场效应管及生产方法，其利用沟槽方式，再通过扩散制作一n型通道连接沟道与漏极，n型通道所形成的十字型结构或T字形也是3D结构，PN之间形成空乏区（耗尽层）从单一的垂直方向改变为垂直与水平两个方向，这样可以大幅提高这个区域的耐压，从而可以增加N通道的掺杂浓度，进而又起到降低导通电阻的作用；同时，上述结构中栅极底部与漏极之间由P外延阻隔，从而使栅极底部与漏极之间的电容基本为零；并且通道与沟道的接触部分较小，可以大幅消除栅极和Drain之间的电容，可以大幅减少Gate开关时的充、放电时间（Qgd可以大幅降低），从而提高了MOS管的开关速度。

主权项

基于沟槽方式的通道分压场效应管的生产方法，其特征是包括如下步骤：（1）在N+衬底（4）上生长P型外延层（5）；（2）在P型外延层（5）上光蚀刻出多条条状沟槽，且各条状沟槽均一直蚀刻到N+衬底（4）界面；（3）在条状沟槽的下部填充n+型单晶硅；（4）在条状沟槽的上部填充P型单晶硅，并清洁表面；（5）在剩余P型外延层（5）上再次光蚀刻出多条条状槽；每条条状槽均处于2条条状沟槽之间；（6）在步骤（5）所得晶体的表面生长氧化层（9），该氧化层（9）位于条状槽的底部和侧壁、P型外延层（5）的上表面、以及P型单晶硅的上表面；（7）在覆盖有氧化层（9）的条状槽中沉积良导体（8），并在功能区外连接到一起形成栅极（2）；（8）从步骤（7）所得晶体的表面向下扩散推结，使得步骤（3）填充的n+型单晶硅形成T形或十字形的n型通道（6）；接着在该n型通道（6）的横向通道上开设接触孔，并使得体区P（7）与P型外延层（5）在功能区外围相连通；（9）从步骤（7）所得晶体的表面向下扩散推结形成源区N+（10）；（10）在步骤（9）所得晶体的表面沉积硼磷硅玻璃（11）保护栅极（2）；（11）在硼磷硅玻璃（11）上光刻出多个接触槽，且每个接触槽的位置与1条状沟槽相对，接触槽位于条状沟槽的正上方；（12）在每个接触槽的底部填充金属形成金属塞（12）；（13）对步骤（12）所得晶体进行蒸铝操作，以在该晶体的上表面形成源极（3）；（14）减薄步骤（13）所得晶体的N+衬底（4），并在减薄的N+衬底（4）下表面背金形成功率场效应管的漏极（1）。