沟槽式功率金氧半场效晶体管与其制作方法与流程

文档序号:16702899发布日期:2019-01-22 21:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该沟槽式功率金氧半场效晶体管包括:

一基材;

一磊晶层,形成于该基材上方;以及

多个沟槽式晶体管单元,形成于该磊晶层中,其中各沟槽式晶体管单元包括一沟槽栅极结构,该沟槽栅极结构包括:

一沟槽,形成于该磊晶层中,该沟槽的内侧壁形成有一绝缘层;以及

一栅极,形成于该沟槽内,其中该栅极包括一上掺杂区、一下掺杂区及夹设于该上掺杂区与该下掺杂区之间的一中间区,其中该上掺杂区与该下掺杂区具有相反的导电型,且该中间区的载子浓度小于该上掺杂区与该下掺杂区的载子浓度;

一源极区,位于该沟槽栅极结构的侧边;以及

一基体区,位于该沟槽栅极结构的侧边并形成于该源极区下方。

2.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该中间区具有一第一边界位于上掺杂区与该中间区之间,且该第一边界位于或低于该基体区下方边缘。

3.如权利要求2所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该上掺杂区与源极区为N型掺杂区,该下掺杂区为P型掺杂区,该中间区为本质区或P型淡掺杂区。

4.如权利要求2所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该上掺杂区与源极区为P型掺杂区,该下掺杂区为N型掺杂区,该中间区为本质区或N型淡掺杂区。

5.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该上掺杂区的宽度大于该下掺杂区及该中间区的宽度。

6.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该绝缘层包括一上绝缘层与一下绝缘层,该上绝缘层位于该下绝缘层上方,其中该下绝缘层的厚度大于该上绝缘层的厚度,且该下绝缘层的顶部低于该沟槽式晶体管单元的一基体区下方边缘。

7.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该绝缘层包括一上绝缘层与一下绝缘层,该上绝缘层用以隔离该上掺杂区与该磊晶层,该下绝缘层用以隔离该下掺杂区与该磊晶层,其中该下绝缘层内夹置有一氮化物层,且该下绝缘层的顶部低于该沟槽式晶体管单元的一基体区的下方边缘。

8.如权利要求1所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管,其特征在于,该上掺杂区的掺杂浓度由邻近该中间区朝远离该中间区的方向增加。

9.一种沟槽式功率金氧半场效晶体管的制作方法,其特征在于,该制作方法包括:

提供一基材;

形成一磊晶层于该基材上方;

对磊晶层进行一基体掺杂制作过程以形成一第一掺杂区;

形成多个沟槽栅极结构于该磊晶层与该第一掺杂区中,各该沟槽栅极结构包括一上掺杂区、一下掺杂区与夹设于该上掺杂区与该下掺杂区之间的一中间区,其中该上掺杂区与该下掺杂区具有相反的导电型,该中间区的载子浓度小于该上掺杂区与该下掺杂区的载子浓度;以及

对该第一掺杂区进行一源极掺杂制作过程以形成一源极区与一基体区,其中该源极区位于该基体区上方。

10.如权利要求9所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制作方法,其特征在于,该中间区具有一第一边界,位于该上掺杂区与该中间区之间,且该第一边界低于该基体区的下方边缘。

11.如权利要求9所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制作方法,其特征在于,形成各该沟槽栅极结构的步骤包括:

形成一沟槽于该磊晶层中;

形成一绝缘层于该沟槽的内侧壁;以及

形成一栅极于该沟槽内,其中该栅极包括该上掺杂区、该中间区与该下掺杂区,且该中间区具有一第一边界与一第二边界。

12.如权利要求11所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制作方法,其特征在于,形成该绝缘层的步骤更包括:

形成一下绝缘层于该沟槽底部,以隔离该磊晶层与该下掺杂区及该中间区;以及

形成一上绝缘层于该下绝缘层上方,以隔离该上掺杂区与该磊晶层,其中该下绝缘层的厚度大于该上绝缘层的厚度,且该下绝缘层的顶部低于该基体区的下方边缘。

13.如权利要求12所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制作方法,其特征在于,形成该下绝缘层的步骤更包括:

形成一氮化物层于该下绝缘层中,使该下绝缘层夹置该氮化物层。

14.如权利要求9所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制作方法,其特征在于,该源极区与该上掺杂区为N型掺杂区,该下掺杂区为P型掺杂区,该中间区为本质区或P型淡掺杂区。

15.如权利要求9所述的沟槽式功率金氧半场效晶体管的制作方法,其特征在于,该源极区与该上掺杂区为P型掺杂区,该下掺杂区为N型掺杂区,该中间区为本质区或N型淡掺杂区。

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