CN113299754B 一种功率开关器件结构及其制作方法 （瑶芯微(上海)电子科技股份有限公司）

本发明提供一种功率开关器件结构及其制所述栅极沟槽中的第一控制栅层与第二控制栅型体区及第一导电类型源区电连接至所述源极区及所述耐压结构右侧的第二导电类型体区电中的沟槽栅结构能够降低栅漏电容Cgd，耐压结构能够增大漏源电容Cds及增强器件的耐压能2述第二栅介质层包围所述第二控制栅层的侧面第二导电类型体区，位于所述外延层的顶部并分布于所述沟述体区的底面不低于所述第一控制栅层及第二控制第一导电类型源区，位于所述体区的顶部并通过第四接触孔电3形成沟槽栅结构，所述沟槽栅结构包括栅极沟槽及位于所述栅极沟槽中形成第二导电类型体区于所述外延层的顶部，且所述体区的底面不低于依次形成层间介质层、源极层及栅极层于所述外延层上，并形成功率开关器件结构的制作方法还包括形成在垂直方向上贯穿所述层间介质层的第五接触形成场板材料层，所述场板材料层覆盖所述外延层的上表面及所述栅极沟槽的内壁，形成第一导电材料层，所述第一导电材料层覆盖所述场板材料层，去除所述第一导电材料层位于所述栅极沟槽外的部分，使所述第4刻蚀所述场板材料层以得到所述场板，并形所述第一控制栅沟槽与第二控制栅沟槽的底面均高于所述屏蔽栅形成栅介质层，所述栅介质层覆盖所述第一控制栅沟槽的内壁及所述形成第二导电材料层于所述栅介质层表面，并去除所述栅介质层与所第二导电材料层位于所述第二控制栅沟槽中的部分作为所述第二掺入第一类型杂质于所述栅极沟槽的左右两侧的所述外延层的顶部以得到所述第二掺入第二类型杂质于所述栅极沟槽一侧的所述体区的顶部以得到所述第一导电类型的方法包括热氧化法，形成所述第一栅介质层及所述第二栅介质层的方法包括干氧生长所述耐压结构两侧的部分分别通过所述第八接触孔与所述第九接触孔电连接至所述源极56简称SGT)金属氧化物半导体场效应晶体管器件将普通沟槽式金属氧化物半导体场效应晶第三接触孔电连接至所述源极层；所述第一栅介质层包围所述第一控制栅层的侧面与底[0008]第二导电类型体区，位于所述外延层的顶部并分布于所且所述体区的底面不低于所述第一控制栅层及第二控制7[0009]第一导电类型源区，位于所述体区的顶部并通过第四接触孔电连接至所述源极[0017]形成沟槽栅结构，所述沟槽栅结构包括栅极沟槽及位于所述栅极沟槽中的场板、8于所述栅极沟槽中，所述第一控制栅沟槽与第二控制栅沟槽分别位于所述屏蔽栅层的两介质层，所述第二导电材料层位于所述第一控制栅沟槽中的部分作为所述第一控制栅层，所述第二导电材料层位于所述第二控制栅沟槽中的部分作为所述第二[0031]掺入第一类型杂质于所述栅极沟槽的左右两侧的所述外延层的顶部以得到所述[0032]掺入第二类型杂质于所述栅极沟槽一侧的所述体区的顶部以得到所述第一导电9所述第七接触孔电连接至所述源极层；所述第一隔离层包围所述第一导电层的侧面与底两侧的部分分别通过所述第八接触孔与所述第九接触孔电连[0045]图3显示为本发明的功率开关器件的制作方法形成栅极沟槽与耐压沟槽的示意[0048]图6显示为本发明的功率开关器件的制作方法形成屏蔽栅层、第三导电层的示意[0049]图7显示为本发明的功率开关器件的制作方法形成第一控制栅沟槽、第二控制栅[0052]图10显示为本发明的功率开关器件的制作方法去除栅极沟槽及耐压沟槽外的栅[0053]图11显示为本发明的功率开关器件的制作方法形成第二导电类型体区及第一导发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数313在水平方向上位于所述第一控制栅层311与所述第二控制栅层312之间，所述第一控制栅层311与所述第二控制栅层312的底面均高于所述屏蔽栅313的底面，所述第一控制栅层311与所述第二控制栅层312分别通过第一接触孔41与第二接触孔42电连接至所述栅极层所述第一控制栅层311的侧面与底部，所述第二栅介质层303包围所述第二控制栅层312的侧面与底部；所述第二导电类型体区34位于所述外延层3的顶部并分布于所述沟槽栅结构[0105]作为示例，所述体区34的底面不低于所述第一控制栅层311、所述第二控制栅层所述第三导电层333均位于所述绝缘层321上方，且所述第三导电层333在水平方向上位于第三导电层333分别通过第五接触孔45、第七接触孔47及第六接触孔46电连接至所述源极体区34分布于所述耐压沟槽两侧的部分分别通过第八接触孔48与第九接触孔49电连接至二控制栅层之间，所述第一控制栅层与所述第二控制栅层的底面均高于所述屏蔽栅的底场板301上方，且所述屏蔽栅层313在水平方向上位于所述第一控制栅层311与所述第二控制栅层312之间，所述第一控制栅层311与所述第二控制栅层312的底面均高于所述屏蔽栅介质层303包围所述第二控制栅层312[0124]具体的，采用气相外延生长法或其他适合的外延方法形成所述外延层3于衬底2未填充满所述栅极沟槽31及所述耐压沟槽33。所述场板材料层308可采用氧化硅或其它合材料层316位于所述栅极沟槽31及耐压沟槽33外的[0137]作为示例，所述屏蔽栅层313及所述第三导电层333的上表面与所述外延层3的上[0139]具体的，所述第一控制栅沟槽314与第二控制栅沟槽315分别位于所述屏蔽栅层313的两侧，且所述第一控制栅沟槽314与第二控制栅沟槽315的底面均高于所述屏蔽栅层313的底面；所述第一耐压沟槽334与第二耐压沟槽335分别位于所述第三导电层333的两[0141]具体的，所述栅介质层324可包括氧化硅或其它合适的材料，形成所述栅介质层[0144]如图10所示，采用化学机械抛光或其它合适的方法去除所述栅介质层324与所述第二导电材料层317位于所述栅极沟槽31及所述耐压沟槽述第一栅介质层302，剩余的所述栅介质层324位于所述第二控制栅沟槽315内壁的部分作为所述第二栅介质层303，剩余的所述第二导电材料层317位于所述第一控制栅沟槽314中的部分作为所述第一控制栅层311，所述第二导电材料层317位于所述第二控制栅沟槽315第一隔离层322，剩余的所述栅介质层324位于所述第二耐压沟槽335内壁的部分作为所述第二隔离层323，剩余的所述第二导电材料层317位于所述第一耐压沟槽334中的部分作为所述第一导电层331，剩余的所述第二导电材料层317位于所述第二耐压沟槽335中的部分[0149]具体的，于所述外延层3顶部的所述栅极沟槽31及所述耐压沟槽33的左右两侧注[0156]作为示例，形成所述源极层