【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体涉及一种sgt mosfet器件及其制备方法。
技术介绍
1、在半导体制造工艺中，sgt(shield gate trench) mosfet是一种新型的功率半导体器件，在中低压领域具有传统深沟槽mosfet的低导通损耗的优点，同时具有更低的开关损耗，sgt mosfet作为开关器件应用于新能源电动车、新型光伏发电、节能家电等领域的电机驱动系统、逆变器系统及电源管理系统，是核心功率控制部件。
2、相关技术中的sgt mosfet器件，沟槽与接触孔均为条形结构设计，元胞集成度一般，并不符合现有行业的不断要求降低rsp（源-漏串联电阻）的应用需求，这种情况需要改变。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请提供一种sgt mosfet器件及其制备方法，以提高器件元胞集成度，实现降低器件rsp目的。
2、为实现以上目的，根据第一方面，采用的技术方案为：
3、一种sgt mosfet器件，包括：
4、半导体衬底，所述半导体衬底上设有外延层，所述外延层上划分有元胞区；
5、栅极结构，所述栅极结构包括元胞沟槽以及设于所述元胞沟槽内的沟槽栅，所述元胞沟槽在所述元胞区内沿第一方向和第二方向排列；
6、元胞体区，所述元胞体区设于所述半导体衬底上，且位于相邻的所述沟槽栅之间；
7、元胞源区，所述元胞源区设于所述半导体衬底上，且对应排布在所述元胞体区的上表面；
8、接触孔，所述接触孔位于相邻的所
9、本申请进一步设置为：所述沟槽栅包括场氧氧化层、栅氧氧化层、第一多晶硅层以及第二多晶硅层，所述场氧氧化层生长于所述元胞沟槽的槽底以及槽壁上，所述第一多晶硅层沉积在所述场氧氧化层上，所述栅氧氧化层生长于所述元胞沟槽的槽壁上以及所述半导体衬底的顶面上，且覆盖所述场氧氧化层和所述第一多晶硅层，所述第二多晶硅层沉积在所述元胞沟槽内的栅氧氧化层上。
10、本申请进一步设置为：所述第二多晶硅层的顶面与所述半导体衬底的顶面保持平齐，所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层之间的所述栅氧氧化层为隔离氧化层。
11、本申请进一步设置为：所述半导体衬底上设有层间介质层，所述层间介质层覆盖所述第二多晶硅层以及所述栅氧氧化层。
12、本申请进一步设置为：所述层间介质层的形成材料包括sio2和bpsg材料。
13、本申请进一步设置为：所述接触孔呈立方体结构设计且内部沉积有金属引出层，所述接触孔贯穿所述层间介质层、所述栅氧氧化层以及所述元胞源区后探入至所述元胞体区内。
14、本申请进一步设置为：还包括正面金属层，所述正面金属层设于所述半导体衬底的顶面，且分别连接所述层间介质层以及所述接触孔。
15、本申请进一步设置为：相邻的所述沟槽栅之间的间距相同，且所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
16、根据第二方面，采用的技术方案为：
17、一种sgt mosfet器件的制备方法，包括：
18、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底上形成外延层，所述外延层上划分有元胞区；
19、在所述元胞区内刻蚀得到元胞沟槽，并在所述元胞沟槽内沉积场氧氧化层；
20、在所述元胞沟槽内沉积第一多晶硅层并一次回刻至设定深度后，沉积栅氧氧化层，所述栅氧氧化层覆盖所述场氧氧化层和所述第一多晶硅层；
21、在所述元胞沟槽内沉积第二多晶硅层并二次回刻，得到沟槽栅；
22、自对准所述沟槽栅，通过离子注入并退火工艺先后形成元胞体区和元胞源区；
23、在所述半导体衬底上沉积并高温回流平坦化形成层间介质层；
24、在所述半导体衬底上形成接触孔，所述接触孔位于相邻的所述沟槽栅之间的中心处；
25、在所述接触孔内沉积金属材料形成金属引出层，以及在所述半导体衬底上沉积金属形成正面金属层
26、本申请进一步设置为：所述接触孔在所述元胞区内且沿第一方向和第二方向均匀排列，沿所述第一方向排列的接触孔构成一单接触孔阵列，相邻的所述单接触孔阵列中的接触孔在所述第二方向上对齐或交错排列。
27、综上所述，与现有技术相比，本申请公开了一种sgt mosfet器件及其制备方法，sgt mosfet器件包括半导体衬底，半导体衬底的外延层上划分有元胞区，栅极结构的元胞沟槽在元胞区内沿第一方向和第二方向排列且沟槽栅设于元胞沟槽内，元胞体区在半导体衬底上位于相邻的沟槽栅之间，元胞源区对应排布在元胞体区的上表面，接触孔位于相邻的沟槽栅之间的中心处并沿第一方向和第二方向均匀排列，其中，沿第一方向排列的接触孔构成一单接触孔阵列，相邻的单接触孔阵列中的接触孔在第二方向上对齐或交错排列，即通过上述设置，提高了器件元胞集成度，实现降低器件rsp目的。
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1. 一种SGT MOSFET器件，其特征在于，包括：
2. 如权利要求1所述的SGT MOSFET器件，其特征在于，所述沟槽栅包括场氧氧化层、栅氧氧化层、第一多晶硅层以及第二多晶硅层，所述场氧氧化层生长于所述元胞沟槽的槽底以及槽壁上，所述第一多晶硅层沉积在所述场氧氧化层上，所述栅氧氧化层生长于所述元胞沟槽的槽壁上以及所述半导体衬底的顶面上，且覆盖所述场氧氧化层和所述第一多晶硅层，所述第二多晶硅层沉积在所述元胞沟槽内的栅氧氧化层上。
3. 如权利要求2所述的SGT MOSFET器件，其特征在于，所述第二多晶硅层的顶面与所述半导体衬底的顶面保持平齐，所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层之间的所述栅氧氧化层为隔离氧化层。
4. 如权利要求2所述的SGT MOSFET器件，其特征在于，所述半导体衬底上设有层间介质层，所述层间介质层覆盖所述第二多晶硅层以及所述栅氧氧化层。
5. 如权利要求4所述的SGT MOSFET器件，其特征在于，所述层间介质层的形成材料包括SiO2和BPSG材料。
6. 如权利要求5所述的SGT MOSFET
7. 如权利要求4所述的SGT MOSFET器件，其特征在于，还包括正面金属层，所述正面金属层设于所述半导体衬底的顶面，且分别连接所述层间介质层以及所述接触孔。
8. 如权利要求1至7任一项所述的SGT MOSFET器件，其特征在于，相邻的所述沟槽栅之间的间距相同，且所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
9. 一种SGT MOSFET器件的制备方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的SGT MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述接触孔在所述元胞区内且沿第一方向和第二方向均匀排列，沿所述第一方向排列的接触孔构成一单接触孔阵列，相邻的所述单接触孔阵列中的接触孔在所述第二方向上对齐或交错排列。
...【技术特征摘要】
1. 一种sgt mosfet器件，其特征在于，包括：
2. 如权利要求1所述的sgt mosfet器件，其特征在于，所述沟槽栅包括场氧氧化层、栅氧氧化层、第一多晶硅层以及第二多晶硅层，所述场氧氧化层生长于所述元胞沟槽的槽底以及槽壁上，所述第一多晶硅层沉积在所述场氧氧化层上，所述栅氧氧化层生长于所述元胞沟槽的槽壁上以及所述半导体衬底的顶面上，且覆盖所述场氧氧化层和所述第一多晶硅层，所述第二多晶硅层沉积在所述元胞沟槽内的栅氧氧化层上。
3. 如权利要求2所述的sgt mosfet器件，其特征在于，所述第二多晶硅层的顶面与所述半导体衬底的顶面保持平齐，所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层之间的所述栅氧氧化层为隔离氧化层。
4. 如权利要求2所述的sgt mosfet器件，其特征在于，所述半导体衬底上设有层间介质层，所述层间介质层覆盖所述第二多晶硅层以及所述栅氧氧化层。
5. 如权利要求4所述的sgt mosfet器件，其特征在于，所述层间介质层的形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨天翠，李伟聪，姜春亮，
申请(专利权)人：深圳市威兆半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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