專利名稱：功率晶體管組件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率晶體管組件及其制作方法，特別是涉及一種具有超級(jí)接口的溝槽型功率晶體管組件及其制作方法。
背景技術(shù)：
在功率晶體管組件中，漏極與源極間導(dǎo)通電阻RDS(on)的大小與組件的功率消耗成正比，因此降低導(dǎo)通電阻RDS(on)的大小可減少功率晶體管組件所消耗的功率。于導(dǎo)通電阻RDS(on)中，用于耐壓的外延層所造成的電阻值所占的比例為最高。雖然增加外延層中導(dǎo)電物質(zhì)的摻雜濃度可降低外延層的電阻值，但外延層的作用為用于承受高電壓。若增加摻雜濃度會(huì)降低外延層的崩潰電壓，因而降低功率晶體管組件的耐壓能力。因此發(fā)展出一種具有超級(jí)接口(super junction)的功率晶體管組件，以兼具高耐壓能力以及低導(dǎo)通電阻。請(qǐng)參考圖1至圖6,圖1至圖6繪示了制作公知具有超級(jí)接口的功率晶體管組件的方法不意圖。如圖1所不，首先，于一 N型基材10上沉積一 N型外延層12,且然后利用一第一掩模于N型外延層12上刻蝕出多個(gè)溝槽14。如圖2所不,接著于各溝槽14內(nèi)沉積一P型外延層16，使P型外延層16的上表面與N型外延層12的上表面切齊。如圖3所示，隨后于N型外延層12與P型外延層16上覆蓋一絕緣層18。之后，利用一第二掩模于絕緣層18上形成多個(gè)柵極電極20，且柵極電極20設(shè)于N型外延層12上。如圖4所示，以柵極電極20作為掩模對(duì)P型外延層16與N型外延層12進(jìn)行一 P型離子植入工藝，以于N型外延層12與P型外延層16中形成P型基體摻雜區(qū)22，并進(jìn)行一熱驅(qū)入工藝，以將P型基體摻雜區(qū)22延伸至與柵極電極20重疊。然后，利用一第三掩模進(jìn)行一 N型離子植入工藝，以于鄰近各柵極電極20的各P型基體摻雜區(qū)22中形成二 N型源極摻雜區(qū)24。如圖5所示，接下來(lái)于柵極電極20與絕緣層18上依序覆蓋一介電層26與一硼磷娃玻璃層28。然后,利用一第四掩模，對(duì)位于各P型基體摻雜區(qū)22上的介電層26、硼磷硅玻璃層28與絕緣層18進(jìn)行一光刻工藝，以于各P型基體摻雜區(qū)22上分別形成一接觸洞30，并暴露出P型基體摻雜區(qū)22。如圖6所示，接著，進(jìn)行一 P型離子植入工藝，于各P型基體摻雜區(qū)22中形成一 P型接觸摻雜區(qū)32，并進(jìn)行一熱驅(qū)入工藝，使P型接觸摻雜區(qū)32與各N型源極摻雜區(qū)24相接觸。最后，于各接觸洞30中填入接觸插塞34，且于硼磷硅玻璃層28與接觸插塞34上形成一源極金屬層36,并于N型基材10下形成一漏極金屬層38。各N型外延層12與各P型外延層16構(gòu)成一垂直P(pán)N接面，亦即所謂超級(jí)接口。由上述可知，公知功率晶體管組件的制作方法需四道掩模來(lái)定義不同組件的圖案。盡管還有利用多次進(jìn)行外延與離子植入工藝來(lái)形成超級(jí)接口，但因掩模的成本昂貴，所以當(dāng)使用掩模的數(shù)量越多時(shí)，功率晶體管組件的制作成本亦會(huì)大幅增加，且增加制作功率晶體管組件的復(fù)雜度。有鑒于此，減少掩模的使用數(shù)量與降低制作功率晶體管組件的復(fù)雜度實(shí)為業(yè)界努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種功率晶體管組件及其制作方法，以降低掩模的使用數(shù)量與降低制作功率晶體管組件的復(fù)雜度。為達(dá)上述的目的，本發(fā)明提供一種功率晶體管組件，其包括一襯底、一外延層、一基體摻雜區(qū)、一摻質(zhì)來(lái)源層、一漏極摻雜區(qū)、一第一絕緣層、一柵極結(jié)構(gòu)、一第二絕緣層、一源極摻雜區(qū)以及一金屬層。襯底具有一第一導(dǎo)電類型。外延層設(shè)于襯底上，且具有至少一穿孔貫穿外延層，其中外延層具有一第二導(dǎo)電類型。基體摻雜區(qū)設(shè)于外延層中，且具有第二導(dǎo)電類型。摻質(zhì)來(lái)源層設(shè)于穿孔中。漏極摻雜區(qū)設(shè)于摻質(zhì)來(lái)源層一側(cè)的外延層中，并與基體摻雜區(qū)以及襯底相接觸，且具有第一導(dǎo)電類型。第一絕緣層設(shè)于穿孔中的摻質(zhì)來(lái)源層上。柵極結(jié)構(gòu)設(shè)于穿孔中的第一絕緣層上。第二絕緣層設(shè)于穿孔中的柵極結(jié)構(gòu)上。源極摻雜區(qū)設(shè)于漏極摻雜區(qū)上的基體摻雜區(qū)中，且具有第一導(dǎo)電類型，其中柵極結(jié)構(gòu)位于源極摻雜區(qū)與漏極摻雜區(qū)之間，并與基體摻雜區(qū)相接觸。金屬層設(shè)于外延層上，且延伸至穿孔中，以與源極摻雜區(qū)相接觸。

為達(dá)上述的目的，本發(fā)明提供一種功率晶體管組件的制作方法。首先，提供一襯底，且襯底具有一第一導(dǎo)電類型。然后，于襯底上形成一外延層，且外延層具有不同于第一導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型。接著，于外延層中形成一基體摻雜區(qū)，且基體摻雜區(qū)具有第二導(dǎo)電類型。隨后，于外延層中形成至少一穿孔，暴露出襯底。接著，于穿孔中填入一第一摻質(zhì)來(lái)源層，其中第一摻質(zhì)來(lái)源層包含有具有第一導(dǎo)電類型的多個(gè)第一摻質(zhì)。之后，于穿孔中的第一摻質(zhì)來(lái)源層上形成一第一絕緣層。接下來(lái)，于第一絕緣層上形成一柵極結(jié)構(gòu)，并于柵極結(jié)構(gòu)上形成一第二絕緣層。然后，于第二絕緣層上形成一第二摻質(zhì)來(lái)源層，其中第二摻質(zhì)來(lái)源層包含有具有第一導(dǎo)電類型的多個(gè)第二摻質(zhì)。接著，于基體摻雜區(qū)中形成一源極摻雜區(qū)，且于外延層中形成一漏極摻雜區(qū)。隨后，移除穿孔中的第二摻質(zhì)來(lái)源層。然后，于外延層上形成一金屬層，且金屬層填滿穿孔。


圖1至圖6繪示了制作公知具有超級(jí)接口的功率晶體管組件的方法示意圖。圖7至圖12為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的功率晶體管組件的制作方法示意圖。圖13為本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的功率晶體管組件的制作方法的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
10 N型基材12 N型外延層
14 溝槽16 P型外延層
18 絕緣層20 柵極電極
22 P型基體摻雜區(qū)24 N型源極摻雜區(qū)
26 介電層28 硼磷娃玻璃層

30接觸洞32P型接觸摻雜區(qū)
34接觸插塞36源極金屬層
38漏極金屬層100功率晶體管組件
102襯底104外延層
106基體摻雜區(qū)107墊層
108穿孔110第一摻質(zhì)來(lái)源層
112第一絕緣層114柵極結(jié)構(gòu)
116柵極導(dǎo)電層118柵極絕緣層
120第二絕緣層122第二摻質(zhì)來(lái)源層
124襯墊層126漏極摻雜區(qū)
128源極摻雜區(qū)130第二離子植入工藝
132接觸摻雜區(qū)134金屬層
136阻障金屬層138源極金屬層
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖7至圖12，圖7至圖12為本發(fā)明一第一優(yōu)選實(shí)施例的功率晶體管組件的制作方法示意圖。如圖7所示 ，提供一襯底102，且襯底102具有一主動(dòng)組件區(qū)以及一外圍區(qū)，其中襯底102具有一第一導(dǎo)電類型。以下描述以制作主動(dòng)組件區(qū)中的功率晶體管組件為例來(lái)做說(shuō)明。接著，進(jìn)行一外延工藝，于襯底102上形成一外延層104，且外延層104具有不同于第一導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型。然后，進(jìn)行第二導(dǎo)電類型的一第一離子植入工藝與一第一熱驅(qū)入工藝，以于外延層104中形成具有第二導(dǎo)電類型的一基體摻雜區(qū)106。隨后，于基體摻雜區(qū)106上形成一墊層107,此墊層可為二氧化娃(SiO2)、氮化娃(Si3N4)或上述的組成等。接著，以沉積工藝于墊層107表面形成一硬掩模層(圖未示)，例如，硅氧層。然后，利用一掩模，進(jìn)行一光刻工藝，于基體摻雜區(qū)106、外延層104與墊層107中形成多個(gè)穿孔108，且穿孔108貫穿外延層104與墊層107，以暴露出襯底102，接著移除硬掩模層。于本實(shí)施例中，第一導(dǎo)電類型為N型，且第二導(dǎo)電類型為P型，但本發(fā)明不限于此，本發(fā)明的第一導(dǎo)電類型與第二導(dǎo)電類型亦可互換。并且，本發(fā)明的穿孔108不限為多個(gè)，亦可為單一個(gè)，且本發(fā)明的穿孔108的數(shù)量可根據(jù)功率晶體管組件所需的耐壓程度或開(kāi)啟電流大小等組件特性來(lái)做相對(duì)應(yīng)的調(diào)整。如圖8所示，接著，進(jìn)行一第一沉積工藝，于P型外延層104與N型襯底102上形成一第一摻質(zhì)來(lái)源層110，且于各穿孔108中填滿第一摻質(zhì)來(lái)源層110。隨后，進(jìn)行一第一研磨回刻蝕工藝，移除位于各穿孔108外的第一摻質(zhì)來(lái)源層110，且同時(shí)移除位于各穿孔108中的部分第一摻質(zhì)來(lái)源層110，使填入各穿孔108中的第一摻質(zhì)來(lái)源層110的上表面未與P型基體摻雜區(qū)106相接觸，亦即略低于P型基體摻雜區(qū)106的底部。然后，進(jìn)行一第二沉積工藝，于P型外延層104與第一摻質(zhì)來(lái)源層110上沉積一氧化層，并填滿各穿孔108。隨后，進(jìn)行一第二研磨回刻蝕工藝，移除位于各穿孔108外的氧化層，且同時(shí)移除位于各穿孔108中的部分氧化層，以暴露出墊層107的上表面與各穿孔108的部分側(cè)壁，并于各穿孔108中的第一摻質(zhì)來(lái)源層110上形成一第一絕緣層112。于本實(shí)施例中，第一摻質(zhì)來(lái)源層110包含有多個(gè)N型第一摻質(zhì),且形成第一摻質(zhì)來(lái)源層110的材料包含有砷娃玻璃(arsenic silicateglass, ASG)或磷娃玻璃(phosphor silicate glass, PSG),但不限于此。并且，本發(fā)明形成第一絕緣層112的材料并不限為氧化物，亦可為例如氮化物等絕緣材料。此外，本實(shí)施例的第一絕緣層112的上表面低于P型外延層104的上表面，并高于P型基體摻雜區(qū)106的底部，使后續(xù)所形成的柵極結(jié)構(gòu)114可與P型基體摻雜區(qū)106相接觸，但本發(fā)明并不以此為限。如圖9所示，接下來(lái)，于各穿孔108中的第一絕緣層112上形成一柵極結(jié)構(gòu)114，且各柵極結(jié)構(gòu)114包括一柵極導(dǎo)電層116與位于柵極導(dǎo)電層116與P型基體摻雜區(qū)106之間的一柵極絕緣層118。于本實(shí)施例中，形成柵極結(jié)構(gòu)114的步驟可先進(jìn)行一熱氧化工藝，以于暴露出的各穿孔108的側(cè)壁覆蓋一氧化層，然后進(jìn)行一第三沉積工藝，于各穿孔108的第一絕緣層112、氧化層與墊層107上形成一導(dǎo)電層，例如多晶硅。接著，進(jìn)行一第三研磨回刻蝕工藝，移除位于各穿孔108外的導(dǎo)電層以及各穿孔108中的部分導(dǎo)電層，以于各穿孔108中的第一絕緣層112上形成柵極導(dǎo)電層116，并暴露出部分氧化層。之后，再進(jìn)行一第四研磨回刻蝕工藝，移除暴露出的氧化層，以于各穿孔108中的柵極導(dǎo)電層116與P型基體摻雜區(qū)106之間形成柵極絕緣層118。此外，本發(fā)明的柵極絕緣層118并不限為氧化層，亦可為例如氮化物的絕緣材料所構(gòu)成，且本發(fā)明形成柵極結(jié)構(gòu)114的步驟不限于上述方法。如圖10所示，然后，進(jìn)行一第四沉積工藝，于P型外延層104與柵極結(jié)構(gòu)114上沉積一氧化層，并填滿各穿孔108。隨后，進(jìn)行一第五研磨回刻蝕工藝，移除位于各穿孔108外的氧化層，且同時(shí)移除位于各穿孔108中的部分氧化層，以暴露出墊層107的上表面與各穿孔108的部分側(cè)壁，并于各穿孔108中的柵極結(jié)構(gòu)114上形成一第二絕緣層120，且第二絕緣層120的上表面低于P型外延層104的上表面。接著，進(jìn)行一第五沉積工藝，于墊層107的上表面與第二絕緣層120上形成一第二摻質(zhì)來(lái)源層122，并于各穿孔108中填滿第二摻質(zhì)來(lái)源層122，使第二摻質(zhì)來(lái)源層122與P型基體摻雜區(qū)106相接觸。隨后，進(jìn)行一第六研磨回刻蝕工藝，移除位于各穿孔108外的第二摻質(zhì)來(lái)源層122，使第二摻質(zhì)來(lái)源層122的上表面與P型外延層104的上表面約略位于同一平面或約略低于P型外延層104的上表面。于本實(shí)施例中，第二摻質(zhì)來(lái)源層122包含有多個(gè)N型第二摻質(zhì)，且形成第二摻質(zhì)來(lái)源層122的材料包含有砷硅玻璃或磷硅玻璃，但不限于此。并且，本發(fā)明形成第二絕緣層120的材料并不限為氧化物，亦可為例如氮化物等絕緣材料。如圖11所示，接著，移除墊層107。然后，于P型外延層104與第二摻質(zhì)來(lái)源層122上覆蓋一襯墊層124。隨后，進(jìn)行一第二熱驅(qū)入工藝，將各穿孔108的第一摻質(zhì)來(lái)源層110中的N型第一摻質(zhì)擴(kuò)散至P型外延層104中，以于各穿孔108兩側(cè)的P型外延層104中分別形成一 N型漏極摻雜區(qū)126，且同時(shí)將第二摻質(zhì)來(lái)源層122中的N型第二摻質(zhì)擴(kuò)散至P型基體摻雜區(qū)106中，以于各穿孔108兩側(cè)的P型基體摻雜區(qū)106中分別形成一 N型源極摻雜區(qū)128。于本實(shí)施例中，形成襯墊層124的材料可為例如氧化物或氮化物的絕緣材料。并且，N型漏極摻雜區(qū)126與N型源極摻雜區(qū)128可具有不同的摻雜濃度，且通過(guò)調(diào)整第一摻質(zhì)來(lái)源層110中的N型第一摻質(zhì)濃度與第二摻質(zhì)來(lái)源層122中的N型第二摻質(zhì)濃度來(lái)達(dá)到，但不限于此。并且，各N型漏極摻雜區(qū)126與其上的P型基體摻雜區(qū)106以及其下的N型襯底102相接觸，因此各N型漏極摻雜區(qū)126可作為功率晶體管組件100的漏極。各N型源極摻雜區(qū)128位于N型漏極摻雜區(qū)126上的P型基體摻雜區(qū)106中，而作為功率晶體管組件100的源極。各柵極結(jié)構(gòu)114位于各N型漏極摻雜區(qū)126與相對(duì)應(yīng)的N型源極摻雜區(qū)128之間的各穿孔108中，且柵極導(dǎo)電層116作為功率晶體管組件100的柵極。與各柵極結(jié)構(gòu)114相接觸的P型基體摻雜區(qū)106可作為功率晶體管組件100的信道區(qū)。由此可知，本實(shí)施例的功率晶體管組件100為垂直溝槽型功率晶體管組件。值得注意的是，本實(shí)施例通過(guò)在P型外延層104與第二摻質(zhì)來(lái)源層122上覆蓋襯墊層124可有效防止N型第二摻質(zhì)于第二熱驅(qū)入工藝中擴(kuò)散至空氣中，進(jìn)而避免所制作的功率晶體管組件100受到污染。此外，所形成的N型漏極摻雜區(qū)126與P型外延層104形成一 PN接口，亦即超級(jí)接口，以用于耐壓，且PN接口約略垂直N型襯底102。并且，耐壓能力取決于PN接口的深度，因此可通過(guò)控制第一回刻蝕工藝的條件來(lái)調(diào)整所形成的第一摻質(zhì)來(lái)源層110的高度，進(jìn)而達(dá)到所欲的PN接口的深度以及所欲的功率晶體管組件100的崩潰電壓。如圖12所示，然后，進(jìn)行對(duì)氧化物與硅具有高刻蝕選擇比的一刻蝕工藝，移除襯墊層124以及第二摻質(zhì)來(lái)源層122，以暴露出P型基體摻雜區(qū)106、N型源極摻雜區(qū)128以及第二絕緣層120。接著，進(jìn)行一 P型第二離子植入工藝與一第三熱驅(qū)入工藝，以于各N型源極摻雜區(qū)128—側(cè)的P型基體摻雜區(qū)106中形成一 P型接觸摻雜區(qū)132。隨后，于P型外延層104與第二絕緣層120上形成一金屬層134，并填滿各穿孔108，其中金屬層134包括一阻障金屬層136以及一源極金屬層138。至此已完成本實(shí)施例的功率晶體管組件100。于本實(shí)施例中，金屬層134不僅與位于P型外延層104的上表面的N型源極摻雜區(qū)128相接觸，更延伸至各穿孔108中與位于各穿孔108兩側(cè)的N型源極摻雜區(qū)128相接觸，借此可有效增加金屬層134與N型源極摻雜區(qū)128的接觸面積，以降低功率晶體管組件100的源極電阻來(lái)提升功率晶體管組件100的導(dǎo)通電流。并且，P型接觸摻雜區(qū)132通過(guò)源極金屬層138電性連接N型源極摻雜區(qū)128。于本發(fā)明的其它實(shí)施例中，刻蝕工藝可未完全移除第二摻質(zhì)來(lái)源層，而留下部分第二摻質(zhì)來(lái)源層。或者，刻蝕工藝除了移除第二摻質(zhì)來(lái)源層外，更可進(jìn)一部移除部份第二絕緣層。此外，本實(shí)施例形成金屬層134的步驟可為先于第二絕緣層120與P型外延層104上形成阻障金屬層136，然后于阻障金屬層136上形成源極金屬層138。借此，利用阻障金屬層136來(lái)避免源極金屬層138的金屬擴(kuò)散至P型外延層104中，而影響功率晶體管組件100的電性。由上述可知，本實(shí)施例的功率晶體管組件100的制作方法僅使用一道掩模即可制作出功率晶體管組件100，因此有效地減少使用掩模的數(shù)量。借此，功率晶體管組件100的制作成本與制作復(fù)雜度可隨著降低。并且，本實(shí)施例的功率晶體管組件100并不需介電層來(lái)隔離金屬層134與柵極導(dǎo)電層116，借此不需接觸洞用于連接金屬層134與N型源極摻雜區(qū)128。因此，本實(shí)施例的功率晶體管組件100不需考慮接觸洞的空間而更可縮減相鄰穿孔108之間的間距，以縮小功率晶體管組件100的組件面積。
本發(fā)明的功率晶體管組件的制作方法并不以上述實(shí)施例為限。下文將繼續(xù)揭示本發(fā)明的其它實(shí)施例或變化形，然為了簡(jiǎn)化說(shuō)明并突顯各實(shí)施例或變化形之間的差異，下文中使用相同標(biāo)號(hào)標(biāo)注相同組件，并不再對(duì)重復(fù)的步驟作贅述。請(qǐng)參考圖13，圖13為本發(fā)明一第二優(yōu)選實(shí)施例的功率晶體管組件的制作方法的示意圖。如圖13所示，相較于第一實(shí)施例，本實(shí)施例的制作方法于形成第一絕緣層112的步驟與形成柵極結(jié)構(gòu)114的步驟之間進(jìn)行一第五熱驅(qū)入工藝，將各穿孔108的第一摻質(zhì)來(lái)源層110中的N型第一摻質(zhì)擴(kuò)散至P型外延層104中，以于各穿孔108兩側(cè)的P型外延層104中分別形成一 N型漏極摻雜區(qū)126，且各N型漏極摻雜區(qū)126與P型基體摻雜區(qū)106以及N型襯底102相接觸，以作為功率晶體管組件100的漏極。由于本實(shí)施例形成第一絕緣層112之前的步驟與第一實(shí)施例相同，如圖7所示，以及形成柵極結(jié)構(gòu)114之后的步驟與第一實(shí)施例相同，如圖9至圖12所示，因此在此不再贅述。此外，于本發(fā)明的其它實(shí)施例中，N型漏極摻雜區(qū)126與N型源極摻雜區(qū)128可分別具有不同的擴(kuò)散濃度與擴(kuò)散寬度，且通過(guò)于不同熱驅(qū)入工藝所形成來(lái)分別調(diào)整N型漏極摻雜區(qū)126與N型源極摻雜區(qū)128的擴(kuò)散濃度與擴(kuò)散寬度。綜上所述，本發(fā)明僅利用一道掩模形成穿孔，且利用沉積工藝與研磨回刻蝕工藝將第一摻質(zhì)來(lái)源層、第一絕緣層、柵極結(jié)構(gòu)、第二絕緣層以及第二摻質(zhì)來(lái)源層形成在各穿孔中，并搭配熱驅(qū)入工藝及可形成垂直溝槽型功率晶體管組件，以有效地減少使用掩模的數(shù)量，并降低功率晶體管組件的制作成本與制作復(fù)雜度。并且，本發(fā)明的功率晶體管組件不需考慮接觸洞的空間而更可縮減相鄰穿孔之間的間距，以縮小功率晶體管組件的組件面積。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種功率晶體管組件，其特征在于，包括: 一襯底，具有一第一導(dǎo)電類型； 一外延層，設(shè)于所述襯底上，且具有至少一穿孔，貫穿所述外延層，其中所述外延層具有一第二導(dǎo)電類型； 一基體摻雜區(qū)，設(shè)于所述外延層中，且具有所述第二導(dǎo)電類型； 一摻質(zhì)來(lái)源層，設(shè)于所述穿孔中； 一漏極摻雜區(qū)，設(shè)于所述摻質(zhì)來(lái)源層一側(cè)的所述外延層中，并與所述基體摻雜區(qū)以及所述襯底相接觸，且具有所述第一導(dǎo)電類型； 一第一絕緣層，設(shè)于所述穿孔中的所述摻質(zhì)來(lái)源層上； 一柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)于所述穿孔中的所述第一絕緣層上； 一第二絕緣層，設(shè)于所述穿孔中的所述柵極結(jié)構(gòu)上； 一源極摻雜區(qū)，設(shè)于所述漏極摻雜區(qū)上的所述基體摻雜區(qū)中，且具有所述第一導(dǎo)電類型，其中所述柵極結(jié)構(gòu)位于所述源極摻雜區(qū)與所述漏極摻雜區(qū)之間，并與所述基體摻雜區(qū)相接觸；以及 一金屬層，設(shè)于所述外延層上，且延伸至所述穿孔中，以與所述源極摻雜區(qū)相接觸。
2.按權(quán)利要求1所述的功率晶體管組件，其特征在于，還包括一接觸摻雜區(qū)，設(shè)于所述源極摻雜區(qū)一側(cè)的所述基體摻雜區(qū)中，且具有所述第二導(dǎo)電類型。
3.按權(quán)利要求1所述的功率晶體管組件，其特征在于，其中所述柵極結(jié)構(gòu)包括: 一柵極導(dǎo)電層；以及 一柵極絕緣層，設(shè)于所述柵極導(dǎo)電層與所述外延層之間。
4.按權(quán)利要求1所述的功率晶體管組件，其特征在于，其中所述金屬層包括一阻障金屬層以及一源極金屬層。
5.一種功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，包括: 提供一襯底，且所述襯底具有一第一導(dǎo)電類型； 于所述襯底上形成一外延層，且所述外延層具有不同于所述第一導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型； 于所述外延層中形成一基體摻雜區(qū)，且所述基體摻雜區(qū)具有所述第二導(dǎo)電類型； 于所述外延層中形成至少一穿孔，暴露出所述襯底； 于所述穿孔中填入一第一摻質(zhì)來(lái)源層，其中所述第一摻質(zhì)來(lái)源層包含有具有所述第一導(dǎo)電類型的多個(gè)第一摻質(zhì)； 于所述穿孔中的所述第一摻質(zhì)來(lái)源層上形成一第一絕緣層； 于所述第一絕緣層上形成一柵極結(jié)構(gòu)； 于所述柵極結(jié)構(gòu)上形成一第二絕緣層； 于所述第二絕緣層上形成一第二摻質(zhì)來(lái)源層，其中所述第二摻質(zhì)來(lái)源層包含有具有所述第一導(dǎo)電類型的多個(gè)第二摻質(zhì)； 于所述基體摻雜區(qū)中形成一源極摻雜區(qū)； 于所述外延層中形成一漏極摻雜區(qū)； 移除所述穿孔中的所述第二摻質(zhì)來(lái)源層；以及 于所述外延層上形成一金屬層，且所述金屬層填滿所述穿孔。
6.按權(quán)利要求5所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，于形成所述第二摻質(zhì)來(lái)源層的步驟與形成所述源極摻雜區(qū)的步驟之間，所述制作方法還包括于所述外延層與所述第二摻質(zhì)來(lái)源層上覆蓋一襯墊層。
7.按權(quán)利要求6所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，移除所述第二摻質(zhì)來(lái)源層的步驟包括移除所述襯墊層。
8.按權(quán)利要求5所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，所述源極摻雜區(qū)與所述漏極摻雜區(qū)于同一熱驅(qū)入工藝中形成。
9.按權(quán)利要求5所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，形成所述漏極摻雜區(qū)的步驟進(jìn)行于形成所述第一絕緣層的步驟與形成所述柵極結(jié)構(gòu)的步驟之間。
10.按權(quán)利要求5所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，于形成所述源極摻雜區(qū)的步驟與移除所述第二摻質(zhì)來(lái)源層的步驟之間，所述制作方法還包括于進(jìn)行所述第二導(dǎo)電類型的一離子植入工藝以及一熱驅(qū)入工藝。
11.按權(quán)利要求5所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，形成所述第一摻質(zhì)來(lái)源層、所述第一絕緣層、所述第二絕緣層以及所述第二摻質(zhì)來(lái)源層的步驟分別包括一沉積工藝以及一研磨回刻蝕工藝。
12.按權(quán)利要求5所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，形成所述柵極結(jié)構(gòu)包括于所述穿孔中形成一柵極導(dǎo)電層，以及于所述穿孔中形成一柵極絕緣層，且所述柵極絕緣層設(shè)于所述柵極導(dǎo)電層與所述外延層之間。
13.按權(quán)利要求5所述的功率晶 體管組件的制作方法，其特征在于，于移除所述第二摻質(zhì)來(lái)源層的步驟與形成所述金屬層的步驟之間，所述制作方法還包括于所述源極摻雜區(qū)一側(cè)的所述基體摻雜區(qū)中形成一接觸摻雜區(qū)，且所述接觸摻雜區(qū)具有所述第二導(dǎo)電類型。
14.按權(quán)利要求5所述的功率晶體管組件的制作方法，其特征在于，形成所述金屬層的步驟包括于所述第二絕緣層與所述外延層上形成一阻障金屬層，以及于所述阻障金屬層上形成一源極金屬層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種功率晶體管組件包括一襯底、一外延層、一摻質(zhì)來(lái)源層、一漏極摻雜區(qū)、一第一絕緣層、一柵極結(jié)構(gòu)、一第二絕緣層、一源極摻雜區(qū)以及一金屬層。襯底、漏極摻雜區(qū)與源極摻雜區(qū)具有一第一導(dǎo)電類型，且外延層具有一第二導(dǎo)電類型。外延層設(shè)于襯底上，且具有至少一穿孔貫穿外延層。摻質(zhì)來(lái)源層、第一絕緣層、柵極結(jié)構(gòu)與第二絕緣層依序設(shè)于穿孔中的襯底上。漏極摻雜區(qū)與源極摻雜區(qū)設(shè)于穿孔一側(cè)的外延層中。金屬層設(shè)于外延層上，且延伸至穿孔中，以與源極摻雜區(qū)相接觸。借此，可有效地減少使用掩模的數(shù)量，并降低功率晶體管組件的制作成本與制作復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H01L29/78GK103094342SQ20111039103
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者林永發(fā), 徐守一, 吳孟韋, 陳面國(guó), 張家豪, 陳家偉 申請(qǐng)人:茂達(dá)電子股份有限公司