再通过光刻刻蚀在硅片正面形成栅电极和源电极；
[0096]步骤五、对硅片进行背面减薄，在硅片背面淀积金属层10，形成漏电极；
[0097]对本发明提供的第二种金属-氧化物半导体场效应晶体管的制造方法，的进一步的改进是，步骤三中的N型的增强型积累区1-3的离子采用能量高于IMeV的高能注入；这样可以减小该注入离子对阱区2-1中的杂质分布的影响。
[0098]对本发明提供的第一种和第二种金属-氧化物半导体场效应晶体管的制造方法，的进一步的改进是:p型的电荷补偿区2-3的注入至少包含一次能量高于IMeV的高能注入；这样减小注入后扩散工艺的过程，从而减小对工艺过程的影响。
[0099]本发明提供的第三种金属-氧化物半导体场效应晶体管的制造方法，包含下面步骤:
[0100]步骤一、在N型衬底1-1上的N型漂移区1-2的正面淀积一层作为N型半导体增强型积累区的外延层1-3 ;继续淀积N型外延层到需要的厚度；
[0101]步骤二、在步骤一形成的具有N型外延层的硅片上，通过光刻和刻蚀形成沟槽3，再淀积栅氧化膜4和多晶硅5，形成沟槽栅；
[0102]步骤三、通过离子注入和退火形成P型的半导体阱区2-1 ;
[0103]步骤四、通过光刻和离子注入形成N型源区6 ;
[0104]步骤五、在硅片正面淀积介质膜7，通过光刻刻蚀形成接触孔8，通过离子注入形成P型半导体电荷补偿区2-3，通过离子注入形成一个P型的半导体注入区2-2，之后淀积金属9，再通过光刻刻蚀在硅片正面形成栅电极和源电极；
[0105]步骤六、对硅片进行背面减薄，在硅片背面淀积金属层10，形成漏电极；
[0106]由于是在接触孔形成后的直接进行注入形成P型半导体电荷补偿区2-3，减除了形成P型半导体电荷补偿区2-3的专用掩膜板和相应的光刻工艺，降低了制造成本。
[0107]本发明上述说明中，如果将N变化成P，P变化成N，就成为了 P型MOSFET器件，是完全对称的(这是第一种导电类型是P型，第二种导电类型是N型)。
[0108]以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种金属-氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构，其特征是:所述元胞结构中至少包含第一种导电类型的半导体源区，第二种导电类型的半导体阱区，沟槽，沟槽栅氧化膜，第一种导电类型的半导体漂移区，置于所述第一种导电类型的半导体漂移区和所述第二种导电类型的半导体阱区之间的第一种导电类型的半导体增强型积累区，相邻的所述第一种导电类型的半导体增强型积累区之间的第二种导电类型的半导体电荷补偿区。 所述第一种导电类型的半导体增强型积累区的第一种导电类型的杂质掺杂浓度大于或等于所述第一种导电类型的半导体漂移区的杂质掺杂浓度的2倍； 所述第二种导电类型的半导体电荷补偿区中的杂质掺杂浓度的设定，保证该所述电荷补偿区的第二种导电类型的杂质总量与周围的所述增强型积累区的第一种导电类型的杂质总量的差异小于等于所述电荷补偿区的第二种导电类型的杂质总量的15%，也小于等于周围的所述增强型积累区的第一种导电类型的杂质总量的15 %。2.如权利要求1所述的金属-氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构，其特征在于:所述第一种导电类型的半导体增强型积累区的第一种导电类型的杂质掺杂浓度大于或等于所述第一种导电类型的半导体漂移区的杂质掺杂浓度的5倍；3.如权利要求1所述的金属-氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构，其特征在于:第一种导电类型的半导体增强型积累区的下端可以在沟槽的低端的上面，也可以与沟槽低端平齐，也可以在沟槽低端之下；4.如权利要求1所述的金属一氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构，其特征在于:所述第二种导电类型的半导体电荷补偿区可以透过所述第一种导电类型的半导体增强型积累区的区域，与所述第一种导电类型的半导体漂移区直接接触；也可以置于第一种导电类型的半导体增强型积累区的区域之中，不与所述第一种类型半导体的漂移区直接接触；5.如权利要求1所述的金属-氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构，其特征在于:所述第二种导电类型的半导体电荷补偿区从第一种导电类型的半导体增强型积累区的区域突出，接触到所述第一种类型半导体的漂移区；6.一种金属-氧化物半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包含下面步骤: 步骤一、在具有第一种导电类型的半导体硅衬底上淀积第一种导电类型的漂移区，继续淀积一层作为第一种导电类型的半导体增强型积累区的外延层，再继续淀积第一种导电类型的外延层到需要的厚度； 步骤二、在步骤一形成的具有第一种导电类型的外延层的硅片上，通过光刻和刻蚀形成沟槽，再淀积栅氧化膜和多晶硅，形成沟槽栅； 步骤三、通过离子注入和退火形成第二种导电类型的半导体阱区； 步骤四、通过光刻和离子注入形成第一种导电类型的半导体源区，并通过光刻和离子注入形成第二种导电类型的半导体电荷补偿区； 步骤五、在硅片正面淀积介质膜，通过光刻刻蚀形成接触孔，通过离子注入形成第二种导电类型的半导体注入区；之后淀积金属，再通过光刻刻蚀在硅片正面形成栅电极和源电极；随后淀积介质膜并通过光刻刻蚀形成金属衬垫； 步骤六、对硅片进行背面减薄，在硅片背面淀积金属层，形成漏电极。7.一种金属-氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构的制造方法，其特征在于，包含下面步骤: 步骤一、在具有第一种导电类型的漂移区的硅衬底上通过光刻和刻蚀形成沟槽，再淀积栅氧化膜和多晶硅，形成沟槽栅； 步骤二、通过离子注入和退火形成第二种导电类型的半导体阱区； 步骤三、通过光刻和离子注入形成第一种导电类型的半导体源区，并通过光刻和离子注入形成第二种导电类型的半导体电荷补偿区；再通过光刻和离子注入形成第一种导电类型的半导体增强型积累区； 步骤四、在硅片正面淀积介质膜，通过光刻刻蚀形成接触孔，通过离子注入形成一个第二种导电类型的半导体注入区，之后淀积金属，再通过光刻刻蚀在硅片正面形成栅电极和源电极； 步骤五、对硅片进行背面减薄，在硅片背面淀积金属层，形成漏电极；8.如权利要求7所述的金属-氧化物半导体场效应晶体管的制造方法中，其特征在于:步骤三中的第一种类型的增强型积累区的离子采用能量高于IMeV的高能注入；9.如权利要求6和权利7所述的金属-氧化物半导体场效应晶体管的制造方法中，其特征在于:第二种类型的电荷补偿区的注入至少包含一次能量高于IMeV的高能注入；10.一种金属-氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构的制造方法，其特征在于，包含下面步骤: 步骤一、在具有第一种导电类型的漂移区的硅衬底的正面淀积一层作为第一种导电类型的半导体增强型积累区的外延层；继续淀积第一种导电类型的外延层到需要的厚度；步骤二、在步骤一形成的具有第一种类型的外延层的硅片上，通过光刻和刻蚀形成沟槽，再淀积栅氧化膜和多晶硅，形成沟槽栅； 步骤三、通过离子注入和退火形成第二种导电类型的半导体阱区； 步骤四、通过光刻和离子注入形成第一种导电类型的半导体源区； 步骤五、在硅片正面淀积介质膜，通过光刻刻蚀形成接触孔，通过离子注入形成第二种导电类型的半导体电荷补偿区，通过离子注入形成一个第二种导电类型的半导体注入区，之后淀积金属，再通过光刻刻蚀在硅片正面形成栅电极和源电极； 步骤六、对硅片进行背面减薄，在硅片背面淀积金属层，形成漏电极。
【专利摘要】本发明公开一种金属-氧化物半导体场效应晶体管的元胞结构，所述元胞结构中至少包含第一种导电类型的半导体源区，第二种导电类型的半导体阱区，沟槽，沟槽栅氧化膜，第一种导电类型的半导体漂移区，置于所述第一种导电类型的半导体漂移区和所述第二种导电类型的半导体阱区之间的第一种导电类型的半导体增强型积累区，相邻的所述第一种导电类型的半导体增强型积累区之间的第二种导电类型的半导体电荷补偿区。本发明通过引入第二种导电类型的半导体电荷补偿区和第一种导电类型的半导体增强型积累区，可以在得到同样的金属-氧化物半导体场效应晶体管的击穿电压的情况下，进一步减小金属-氧化物半导体场效应晶体管的导通电阻，并改善器件的耐冲击能力和开关性能。本发明还公开了一种金属-氧化物半导体场效应晶体管的制造方法。
【IPC分类】H01L29/78, H01L21/336
【公开号】CN105633155
【申请号】CN201510025362
【发明人】肖胜安
【申请人】肖胜安
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年1月19日