[发明专利]沟槽栅功率MOSFET及其制造方法

摘要

本发明公开了一种沟槽栅功率MOSFET，导通区的各元胞包括：第一外延层和其表面的沟道区；多晶硅栅对应的第一沟槽穿过沟道区且多晶硅栅被过刻蚀并在顶部形成一凹槽；在凹槽中填充有层间膜；源区通过带角度离子注入自对准形成于凹槽的侧面。侧面结构的源区使第一沟槽之间的沟道区表面直接暴露并在沟道区表面形成有阱接触区。导通区的各元胞的表面同时形成有正面金属层并引出源极，源极的正面金属层直接和阱接触区以及源区接触并形成无接触孔的连接结构。本发明还公开了一种沟槽栅功率MOSFET的制造方法。本发明能在保证提高器件的沟道密度和减小器件的导通电阻的条件下进一步减少芯片面积，提高芯片的集成度。

主权项

一种沟槽栅功率MOSFET，其特征在于：导通区由多个元胞周期性排列组成，各所述元胞包括：具有第一导电类型掺杂的第一外延层，在所述第一外延层表面形成有由第二导电类型阱组成的沟道区；由所述沟道区底部的所述第一外延层组成漂移区；第一沟槽形成于所述第一外延层中并穿过所述沟道区，所述第一沟槽的底部表面和侧面形成有栅介质层，在所述第一沟槽中填充有由多晶硅组成的多晶硅栅，所述多晶硅栅被过刻蚀到顶部表面低于所述第一沟槽的顶部表面并在所述多晶硅栅顶部形成一凹槽；在所述凹槽中填充有层间膜；第一导电类型重掺杂的源区由形成于所述凹槽侧面的所述第一外延层中的带角度离子注入区组成，所述带角度离子注入区的注入采用定义所述第一沟槽的硬质掩膜层并在所述凹槽形成后、所述层间膜填充前进行；侧面结构的所述源区使所述第一沟槽之间的所述沟道区表面直接暴露，由第二导电类型重掺杂区组成的阱接触区直接形成于所述第一沟槽之间的所述沟道区表面，所述阱接触区的结深小于所述源区的深度，所述阱接触区同时和所述沟道区以及所述源区接触；在所述导通区的各所述元胞的表面同时形成有正面金属层并通过所述正面金属层引出源极，所述源极的正面金属层直接和所述阱接触区以及所述源区接触并形成无接触孔的连接结构，以利于所述元胞的步进尺寸的减少并提高器件的集成度。