CN103730467A - 一种半导体功率器件的结构与制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率场效应晶体管器件的新结构，包括以下特征：沟槽式场效应晶体管与横向的场效应晶体管(Lateral MOS)器件在芯片内集成在一起，其中源极的连接是透过各自的源极接触孔沟槽交叠来形成；漏极的连接是用一导电深沟槽把横向的场效应晶体管在外延层表面的漏区延伸至衬底与沟槽式晶体管在衬底的漏区连接起来，栅极的连接是透过图版设计把各自的栅极布线连接起来和引至器件的栅极金属垫层。

Description

一种半导体功率器件的结构与制备方法

技术领域

本发明涉及半导体功率器件技术领域，具体的说，涉及一种沟槽式功率场效应晶体管与横向的场效应晶体管集成在一起的新结构。 

背景技术

从器件的物理结构来看，功率场效应晶体管(Power MOSFET)的导电沟道可分为纵向的和横向的，它具有低正向压降、高转换速度、容易栅控制等特点，在低中压电力电子应用中成为一种重要的半导体器件，目前，功率场效应晶体管作为功率开关器件已被广泛应用于各类电子、通讯产品、电脑、消费电器和汽车电子等。 

沟槽式功率场效应晶体管(Trench Power MOSFET)的导电沟道在纵的方向上，所以与普通横向的功率场效应晶体管相比，在相同面积下，具有更低的导通电阻，因其具有结构上的高效以及导通电阻特性低的优点，沟槽型功率场效应晶体管作为电源控制用电子器件已被广泛应用。 

九十年代后期，商用的沟槽式功率场效应晶体管产品开始批量投产，当时，器件的单元尺寸约为4.0um左右，发展至2010年左右，最小单元尺寸已缩小至0.8um，器件的导通电阻得到极大的改进，芯片尺寸大为缩小，随着单元尺寸的缩小，器件栅极电容却大大地增加。总的来说，器件的优点指数(Ron x Qg，Ron为器件的导通电阻，Qg为器件的栅极电容)不但没有改进，反之变得更差。 与纵向的沟槽式场效应晶体管相比，横向的横向的场效应晶体管有更好的优点指数，横向的场效应晶体管型功率分立器件主要有两种结构：一种是栅极，源极和漏极都在器件芯片的表面上，另一种是栅极和源极在芯片的表面上而漏极在底面。在二十一世纪的头十年，大部分的消费电子产品对功率器件的电学特性要求较为侧重于导通电阻，而沟槽式场效应晶体管能提供很好的导通电阻，加上成本相对较低，它顺利地成为主流，而LDMOS虽然有较好的优点指数，碍于成本较高，未能普及。 

随着消费电子产品微型化的趋势，对功率场效应晶体管要求不仅导通电阻要低和开关速度快，还要成本低。沟槽式场效应晶体管导通电阻低和价格便宜，但开关速度相对较慢；横向的场效应晶体管有较好的优点指数，但成本较高，与纵向的沟槽式场效应晶体管相比，横向的场效应晶体管的导通电阻较高，对相同的导通电阻要求，横向的场效应晶体管的芯片面积较大，有些时候芯片面积太大，不能嵌进微型封装内；目前需要一种功率器件能更好地优化导通电阻，开关速度快和成本。 

发明内容

本发明克服了现有器件结构的缺点，提供了一种功率场效应晶体管器件的新型结构，其较之前的沟槽式功率场效应晶体管或横向的场效应晶体管更有效地优化导通电阻，开关速度和成本。 

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下设计方案来优化器件的性能： 

新型器件的结构是：把沟槽式场效应晶体管与横向的场效应晶体管器件集成在一起，为了便于说明，先说说什么是沟槽式功率场效应晶体管基本单元 和什么是横向的场效应晶体管基本单元：沟槽式功率场效应晶体管基本单元如图1所示，它是组成沟槽式功率场效应晶体管的基本单元；LDMOS是横向的场效应晶体管的一种，现以LDMOS为例，LDMOS的基本单元如图2所示，它可以用来组成横向的场效应晶体管的基本单元；把沟槽式场效应晶体管与横向的场效应晶体管集成起来就是把沟槽式晶体管的源极与横向的场效应晶体管的源极在芯片内连接起来；把沟槽式晶体管的漏极与横向的场效应晶体管的漏极在芯片内连接起来和把沟槽式晶体管的栅极与横向的场效应晶体管的栅极在芯片内连接起来。其中，源极的连接是透过各自的源极接触孔沟槽交叠来形成；漏极的连接是用一导电深沟槽把LDMOS在外延层表面的漏区连接至沟槽式晶体管在衬底的漏区；栅极的连接是透过图版设计把各自的栅极布线连接起来和引至器件的栅极金属垫层，芯片内也可以是沟槽式晶体管与横向的场效应晶体管有各自的栅极金属垫层，图版设计把各自的栅极布线连接至各自的栅极金属垫层。 

沟槽式场效应晶体管的基本单元与横向的场效应晶体管器件的基本单元集成可以有不同的比分，视产品的要求而定，如需要侧重于导通电阻，则沟槽式场效应晶体管成分较多如图3所示；如需要侧重于关速度快，则横向的场效应晶体管成分较多图4所示。沟槽式场效应晶体管与横向的场效应晶体管可有差不多相同的阈值电压，也可以有不同的阈值电压，不同的阈值电压可以透过对硅片表面注入掺杂剂来调节横向的场效应晶体管的阈值电压，使横向的场效应晶体管的阈值电压高于或低于沟槽式晶体管的阈值电压；与器件只有单一的阈值电压相比，有时器件有两个不同的阈值电压更能优化器件的开启与关闭。 

横向的场效应晶体管的多晶硅栅层，表面的源区和漏区，或沟槽式晶体管的多晶硅栅和表面的源区等可被金属化，如在多晶硅层表面形成钴化硅 (CoSi)，钛化硅(TiSi)或钨化硅(WSi)等，用来减少器件的栅极串联电阻和源区至漏区的串联电阻。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

采用本发明所述的新型器件结构会更有效地优化导通电阻，开关速度和成本，从而增加了器件的性能价格比。 

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中： 

图1是沟槽式功率场效应晶体管基本单元的横切面结构示意图； 

图2是LDMOS的横切面结构示意图； 

图3是本发明当沟槽式场效应晶体管成分较多时的横切面结构示意图； 

图4是本发明当LDMOS成分较多时的横切面结构示意图； 

图5是本发明实施例1在表面上形成氧化层100和光刻涂层1000的横切面示意图； 

图6是本发明实施例1的在LDMOS的漏区处暴露出深沟槽开孔示意图； 

图7是本发明实施例1的在LDMOS的漏区处形成深沟槽示意图； 

图8是本发明实施例1的在LDMOS的漏区处形成N型高掺杂多晶硅填充深沟槽示意图； 

图9是本发明实施例1的栅极沟槽内的牺牲性氧化层示意图； 

图10是本发明实施例1的清除掉所有牺牲性氧化层示意图； 

图11是本发明实施例1沉积高掺杂的多晶硅后示意图； 

图12是本发明实施例1在LDMOS处形成多晶硅栅极后示意图； 

图13是本发明实施例1形成P型区示意图； 

图14是本发明实施例1形成spacer后示意图； 

图15是本发明实施例1形成spacer后对硅片表面注入N型掺杂剂示意图； 

图16是本发明实施例1通过高温扩散作业后形成N型轻掺杂漏区25(LDD)示意图； 

图17是本发明实施例1透过层间介质对硅片表面注入N型掺杂剂示意图； 

图18是本发明实施例1通过高温扩散作业后形成N型源区26示意图； 

图19是本发明实施例1通过蚀刻形成接触孔沟槽27示意图； 

图20是本发明实施例1的注入P型掺杂剂到接触孔沟槽底部示意图； 

图21是本发明实施例1的填上金属插塞后示意图； 

图22是本发明实施例1在该器件的表面上沉积一层铝合金示意图； 

图23是本发明实施例2光刻涂层把LDMOS的漏区覆盖起来示意图； 

图24是本发明实施例2器件最终的横切面结构示意图； 

图25是本发明实施例3在沟槽式晶体管处形成栅极沟槽开孔示意图； 

图26是本发明实施例3的清除掉所有牺牲性氧化层示意图； 

图27是本发明实施例3通过高温扩散作业后形成N型源区26示意图； 

图28是本发明实施例3向深沟槽注入N型掺杂剂示意图； 

图29是本发明实施例3通过蚀刻形成接触孔沟槽27示意图； 

图30是本发明实施例3的填上金属插塞后示意图； 

图31是本发明实施例3的第二层层间介质把深沟槽金属插塞顶部保护起来 的示意图； 

图32是本发明实施例3在该器件的表面上沉积一层铝合金示意图； 

图33是本发明实施例3的当LDMOS成分较多时的横切面结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 

本发明所述的一种新型器件结构的制备方法，包括以下步骤：首先将外延层置于高掺杂衬底上方，在LDMOS漏区处形成导电深沟槽把外延层表面LDMOS的漏区连接至衬底，利用沟槽掩模在外延层上进行侵蚀而形成多个栅极沟槽并通过热生长的方式，在沟槽暴露着的侧壁和底部，和外延层的上表面形成一层栅极氧化层，然后沉积N型高掺杂剂的多晶硅以填充沟槽并覆盖顶面，利用多晶硅掩模步骤形成LDMOS的多晶硅栅极，多晶硅栅层可被金属化，如在多晶硅层表面形成钴化硅(CoSi)，钛化硅(TiSi)或钨化硅(WSi)等，接着对硅片表面注入P型掺杂剂和N型掺杂剂形成P型区和N型轻掺杂漏区(LDD)区，在表面上积淀层间介质，然后通过接触孔掩模步骤暴露出层间介质的一些部分，然后对暴露出的部分层间介质进行干蚀，直至暴露出外延层表面，接着对硅片表面注入N型掺杂剂形成N型源区，然后通过蚀刻形成接触孔沟槽，并对接触孔沟槽进行金属插塞填充，接着在器件的表面沉积一层铝合金，利用金属掩模进行金属侵蚀，形成源电极金属垫层和栅电极金属垫层，然后把完成前道工序的衬底10研磨其背面至小于250um厚，最后在硅片的背表面沉积多层金属层而形成背面电 极。 

实施例1： 

如图5所示，首先将N型外延层20置于N型衬底10的上方，接着在外延层的上面采用积淀或热生长方式形成氧化层100(厚度为0.01um至1um氧化物硬光罩)，在氧化层上再积淀一层光刻涂层1000。 

如图6所示，然后通过深沟槽掩模形成图案暴露出氧化层的一些部分，接着对深沟槽掩模形成图案暴露出的氧化层进行干蚀后，暴露出外延层。 

如图7所示，然后清除掉光刻涂层，接着通过蚀刻形成深沟槽21(深度为0.6um至6.0um，宽度为0.1um至1.5um)，深沟槽穿过N型外延层进入到N型衬底。 

如图8所示，在沟槽中沉积N型高掺杂剂的多晶硅22，多晶硅掺杂浓度为R_S＝5Ω/□至100Ω/□(方阻)，以填充沟槽并覆盖顶面，接着对在外延层表面氧化层上的多晶硅层进行平面腐蚀处理或化学机械，最终使在沟槽内多晶硅顶面离外延层表面下小于0.5um，然后清除掉外延层表面上的氧化层。 

如图9所示，在外延层的上面采用积淀或热生长方式形成氧化层100(厚度为0.3um至1.5um氧化物硬光罩)，在氧化层上再积淀一层光刻涂层1000，然后通过栅极沟槽掩模形成图案暴露出氧化层的一些部分，对栅极沟槽掩模形成图案暴露出的氧化层进行干蚀后，暴露出外延层，然后清除掉光刻涂层，通过蚀刻形成栅极沟槽(深度为0.6um至5.0um，宽度为0.12um至1.5um)，在形成沟槽后，对沟槽进行牺牲性氧化(时间为10分钟至100分钟，温度为1000℃至 1200℃)，以消除在开槽过程中被等离子破坏的硅层， 

如图10所示，然后清除掉外延层表面和栅极沟槽内所有氧化层。 

如图11所示，通过热生长的方式，在沟槽暴露着的侧壁和底部，和外延层的上表面形成一层薄的栅极氧化层30(厚度为0.01um至0.12um)，在沟槽中沉积N型高掺杂剂的多晶硅31，多晶硅掺杂浓度为R_S＝5Ω/□至100Ω/□(方阻)，以填充沟槽并覆盖顶面。 

如图12所示，在多晶硅层上积淀一层光刻涂层1000，然后通过多晶硅掩模形成图案暴露出多晶硅层的一些部分，接着对多晶硅层掩模形成图案暴露出的多晶硅层进行干蚀后，直至暴露出外延层上氧化层，然后清除掉光刻涂层，接着向外延层表面注入P型掺杂剂(硼，剂量为2e12/cm³至2e14/cm³)。 

如图13所示，通过高温扩散作业(时间为10分钟至1000分钟，温度为950℃至1200℃)把注入的P型掺杂剂推进扩散到外延层中形成P型区24。 

如图14所示，之后在最表面上积淀一层介质如氮化硅，然后对介质进行干蚀形成spacer 32。， 

如图15所示，接着对硅片表面注入N型掺杂剂(剂量为1e12/cm³至1e15/cm³)，有多晶硅层和spacer的部分没有被注入，没有多晶硅层和spacer的部分，N型掺杂剂会注入到外延层表面上，N型掺杂剂可采用砷或磷。 

如图16所示，之后通过高温扩散作业(时间为10分钟至200分钟，温度为950℃ 至1200℃)把注入的N型掺杂剂推进扩散到外延层中形成N型轻掺杂漏区(LDD区)25， 

如图17所示，接着在最表面上积淀第一层层间介质，然后在层间介质表面上积淀一层光刻涂层1000，之后通过接触孔掩模形成图案暴露出层间介质的一些部分，然后对暴露出的部分层间介质进行干蚀，直至暴露出外延层表面，之后清除掉光刻涂层，对硅片表面注入N型掺杂剂(剂量为1e15/cm³至2e16/cm³)，有层间介质覆盖的部分没有被注入，没有层间介质覆盖的部分，N型掺杂剂会注入到外延层表面上形成N型区，N型掺杂剂可采用砷或磷。 

如图18所示，注入的N型掺杂剂通过高温扩散作业(时间为10分钟至1000分钟，温度为950℃至1200℃)被推进扩散到外延层中形成N型源区26。这步骤所形成的N型源区深度(深度为0.1um至0.6um)。 

如图19所示，然后通过蚀刻形成接触孔沟槽， 

如图20所示，之后对接触孔沟槽底部注入P型高掺杂剂28，杂剂剂量为1014至5×10¹⁵/cm³，以减少P型基区与金属插塞间的接触电阻，这有效地增加器件的安全使用区。 

如图21所示，在接触孔沟槽侧壁、底部以及层间介质上表面沉积一层钛/氮化钛层33，接着对接触孔沟槽进行钨34填充以形成金属插塞。 

如图22所示，在该器件的上面沉积一层铝合金40(厚度为0.8um至5um)，然 后通过金属掩模进行金属浸蚀，形成源区金属垫层和栅极金属垫层。 

接着在最表面上积淀一层钝化层，通过钝化层掩模进行钝化层浸蚀，形成源区金属垫层开孔和栅极金属垫层开孔，之后把完成前道工序的衬底10研磨其背面至所需厚度，衬底最终厚度小于250um，最后在硅片的背表面沉积多层金属层。 

实施例2： 

为本发明的一种变型(embodiment)。 

步骤与实施例1相同，只是在图14步骤中，在向外延层表面注入P型掺杂剂前加一掩模步骤把漏区金属垫层处的漏区覆盖起来如图23所示，不彼P型掺杂剂注入，实施例2的器件最终结构参考图24。 

实施例3： 

为本发明的一种变型(embodiment)。 

把导电深沟槽步骤放置于工艺流程后面，首先： 

如图25所示，首先将N型外延层20置于N型衬底10的上方，接着在外延层的上面采用积淀或热生长方式形成氧化层100(厚度为0.01um至1um氧化物硬光罩)，在氧化层上再积淀一层光刻涂层1000，然后通过栅极沟槽掩模形成图案暴露出氧化层的一些部分，接着对栅极沟槽掩模形成图案暴露出的氧化层进行干蚀后，暴露出外延层。 

如图26所示，然后清除掉光刻涂层，通过蚀刻形成栅极沟槽(深度为0.6um至5.0um，宽度为0.12um至1.5um)，在形成沟槽后，对沟槽进行牺牲性氧化(时间为10分钟至100分钟，温度为1000℃至1200℃)，以消除在开槽过程中被等 离子破坏的硅层，然后清除掉所有氧化层。 

之后步骤如实施例1由图10至图18，形成N型源区后如图27，然后： 

如图28所示，在最表面上积淀一层光刻涂层1000，然后通过深沟槽掩模形成图案暴露出一些部分那里没有层间介质：接着通过蚀刻形成深沟槽21(深度为0.6um至6.0um，宽度为0.1um至1.5um)，深沟槽穿过N型源区和N型外延层进入到N型衬底，然后用一般的离子注入法或plasma immersion离子注入法对深沟槽侧壁注入N型掺杂剂形成深沟槽N型掺杂侧壁23。 

如图29所示，清除掉光刻涂层，通过蚀刻形成第一层接触孔沟槽27(深度为0.6um至1.5um，宽度为0.1um至1.5um)，第一层接触孔沟槽27穿过N型源区进入到P型基区；之后对接触孔沟槽底部注入P型高掺杂剂28，杂剂剂量为10¹⁴至5×10¹⁵/cm³，以减少P型基区与金属插塞间的接触电阻，这有效地增加器件的安全使用区，注入在LDMOS深沟槽底部处的P型掺杂剂量比深沟槽底部处的N型掺杂剂量低几倍，所以对深沟槽底部处的掺杂浓度没有明显的影响。 

如图30所示，在深沟槽和接触孔沟槽侧壁、底部以及层间介质上表面沉积一层钛/氮化钛层33，接着对深沟槽和接触孔沟槽进行钨34填充以形成金属插塞。 

如图31所示，把第一层层间介质表面上的一层钛/氮化钛层33和钨层34清除掉，然后在最表面上积淀第二层层间介质38，在第二层层间介质表面上积淀一层光刻涂层，然后通过掩模步骤，把保护深沟槽金属插塞顶部和栅极金属部分 布线以外的层间介质清除掉。 

如图32所示，再在该器件的上面沉积一层铝合金40(厚度为0.8um至5um)，然后通过金属掩模进行金属浸蚀，形成源区金属垫层和栅极金属垫层。 

接着在最表面上积淀一层钝化层，通过钝化层掩模进行钝化层浸蚀，形成源区金属垫层开孔和栅极金属垫层开孔。对于某些产品，以上积淀一层钝化层步骤可以免掉。之后把完成前道工序的衬底10研磨其背面至所需厚度，衬底最终厚度小于250um，最后在硅片的背表面沉积多层金属层。 

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，本发明的实施例是以N型通道器件作出说明，本发明亦可用于P型通道器件，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

参考符号表： 

10衬底 

20外延层 

21深沟槽 

22深沟槽里的高掺杂多晶硅 

23深沟槽侧壁N型源区 

24P型基 

25轻掺杂漏(LDD)N型区 

26N型源区 

27接触孔沟槽 

28接触孔沟槽底部的P型高掺杂区 

30栅极氧化层 

31栅极多晶硅层 

32spacer 

33第一层层间介质 

34钛层/氮化钛层 

35钨 

38第二层层间介质 

40金属垫层 

100氧化物硬光罩 

1000光刻涂层。 

Claims (12)

1.一种半导体功率器件的结构包括以下部分：

(1)器件的源电极金属垫层和栅电极金属垫层在芯片的表面上；而漏电极金属在芯片的背面；

(2)在芯片内至少有一个沟槽式场效应晶体管的基本单元和至少有一个横向的场效应晶体管的基本单元集成在一起；

(3)沟槽式晶体管的源极与横向的场效应晶体管的源极在芯片内透过各自的源极交叠而连接起来；

(4)沟槽式晶体管的漏极与横向的场效应晶体管的漏极在芯片内凭借导电深沟槽把横向的场效应晶体管在外延层表面的漏区与沟槽式晶体管在衬底的漏区连接起来；

(5)沟槽式晶体管的栅极与横向的场效应晶体管的栅极在芯片内透过图版设计把各自的栅极布线连接起来，沟槽式晶体管的阈值电压与横向的场效应晶体管的阈值电压是差不多相同的；

(6)把完成前度工序的硅片背面研磨至硅片的厚度小于250um，然后在背面沉积多层金属。

2.根据权利要求1所述的一种半导体功率器件的结构，其中，沟槽式场效应晶体管的源极是接触孔沟槽式的结构，也可以是非沟槽式的结构；横向的场效应晶体管的源极是接触孔沟槽式的结构，也可以是非沟槽式的结构。

3.根据权利要求1所述的一种半导体功率器件的结构，其中，导电深沟槽可以由高掺杂的多晶硅形成，多晶硅掺杂浓度为R_S＝5Ω/□至100Ω/□(方阻)，导电深沟槽也可以由金属插塞形成，金属插塞材料可以由钛层/氮化钛层和钨组成，沟槽深度从外延层表面至衬底方向算起深度范围为1um至6um；导电深沟槽也可以分为两部分，底部分深度3um至4.5um，由高掺杂的多晶硅形成，顶部分深度0.5um至2.5um，由金属插塞形成。

4.根据权利要求1所述的一种半导体功率器件的结构，其中，在横向的场效应晶体管的漏区是有P型区。

5.根据权利要求1所述的一种半导体功率器件的结构，其中，在横向的场效应晶体管的漏区是没有P型区，这需要一掩模步骤把横向的场效应晶体管的漏区在注入P型掺杂剂之前覆盖住。

6.根据权利要求1所述的一种半导体功率器件的结构，其中，沟槽式晶体管的栅电极与横向的场效应晶体管的栅电极彼此相互电隔离，它们有各自的栅电极金属垫层。

7.根据权利要求1所述的一种半导体功率器件的结构，其中，沟槽式晶体管的阈值电压与横向的场效应晶体管的阈值电压是不同的。

8.一种半导体功率器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先将N型外延层置于N型高掺杂衬底上方，N型衬底的掺杂浓度高于1e19/cm³，N型外延层的掺杂浓度浓度范围是1e14/cm³至5e16/cm³，在横向的场效应晶体管漏区处形成导电深沟槽把外延层表面横向的场效应晶体管的漏区连接至衬底；

(2)利用栅极沟槽掩模在外延层上进行侵蚀而形成多个栅极沟槽并通过热生长的方式，在沟槽暴露着的侧壁和底部，和外延层的上表面形成一层薄的栅极氧化层，然后沉积N型高掺杂剂的多晶硅以填充沟槽并覆盖顶面；

(3)利用多晶硅掩模步骤在横向的场效应晶体管单元处形成横向的场效应晶体管的多晶硅栅极，接着对硅片表面注入P型掺杂剂形成P型区，在横向的场效应晶体管的漏区是有P型掺杂剂注入形成P型区；

(4)在最表面上积淀一层介质如氮化硅，然后对介质进行干蚀形成spacer 32，接着对硅片表面注入N型掺杂剂形成N型轻掺杂漏区(LDD区)；

(5)在表面上积淀层间介质，然后通过接触孔掩模步骤暴露出层间介质的一些部分，然后对暴露出的部分层间介质进行干蚀，直至暴露出外延层表面，接着对硅片表面注入N型掺杂剂形成N型源区，N型源区浓度高于1e19/cm³；

(6)然后通过蚀刻形成接触孔沟槽，接着对接触孔沟槽底部注入P型掺杂剂，剂量范围是1e14/cm³至5e15/cm³，并对接触孔沟槽进行金属插塞填充；

(7)接着在器件的表面沉积一层铝合金，利用金属掩模进行金属侵蚀，形成源电极金属垫层和栅电极金属垫层；

(8)然后把完成前道工序的衬底10研磨其背面至小于250um厚，最后在硅片的背表面沉积多层金属层而形成背面漏电极金属。

9.根据权利要求8所述的一种半导体功率器件的的制备方法，其中步骤(3)所述的多晶硅栅极是高掺杂的，多晶硅掺杂浓度为R_S＝5Ω/□至100Ω/□(方阻)，多晶硅栅层可被金属化，如在多晶硅层表面形成钴化硅(CoSi)，钛化硅(TiSi)或钨化硅(WSi)等。

10.根据权利要求8所述的一种半导体功率器件的的制备方法，其中步骤(3)所述的对硅片表面注入P型掺杂剂形成P型区，也可以在注入P型掺杂剂之前，用一掩模步骤把横向的场效应晶体管的漏区覆盖住，使P型掺杂剂无法注入横向的场效应晶体管的漏区，所以横向的场效应晶体管的漏区没有P型区。

11.一种芯片尺寸封装半导体功率器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先将N型外延层20置于N型高掺杂衬底10上方，N型衬底的掺杂浓度高于1e19/cm³，N型外延层的掺杂浓度浓度范围是1e14/cm³至5e16/cm³；

(2)利用栅极沟槽掩模在外延层上进行侵蚀而形成多个栅极沟槽并通过热生长的方式，在沟槽暴露着的侧壁和底部，和外延层的上表面形成一层薄的栅极氧化层，然后沉积N型高掺杂剂的多晶硅以填充沟槽并覆盖顶面；

(3)利用多晶硅掩模步骤在横向的场效应晶体管处形成横向的场效应晶体管的多晶硅栅极，接着对硅片表面注入P型掺杂剂形成P型区，在横向的场效应晶体管的漏区处是有P型掺杂剂注入形成P型区；

(4)在最表面上积淀一层介质如氮化硅，然后对介质进行干蚀形成spacer 32，接着对硅片表面注入N型掺杂剂形成N型轻掺杂漏区(LDD区)；

(5)在表面上积淀第一层层间介质，然后通过接触孔掩模步骤暴露出层间介质的一些部分，然后对暴露出的部分层间介质进行干蚀，直至暴露出外延层表面，接着对硅片表面注入N型掺杂剂形成N型源区，N型源区浓度高于1e19/cm³；

(6)在最表面上积淀一层光刻涂层1000，然后通过深沟槽掩模形成图案暴露出一些部分那里没有层间介质；接着通过蚀刻形成深沟槽，深度为0.6um至6.0um，宽度为0.1um至1.5um，深沟槽穿过N型源区和N型外延层进入到N型衬底，然后用一般的离子注入法或plasma immersion离子注入法对深沟槽侧壁注入N型掺杂剂形成深沟槽N型掺杂侧壁23；

(7)通过蚀刻形成接触孔沟槽，深度为0.6um至1.5um，宽度为0.1um至1.5um，接触孔沟槽穿过N型源区进入到P型基区；之后对接触孔沟槽注入P型高掺杂剂，剂量为10¹⁴至5×10¹⁵/cm³；

(8)在深沟槽和接触孔沟槽侧壁、底部以及层间介质上表面沉积一层钛/氮化钛层，接着对深沟槽和接触孔沟槽进行钨填充以形成金属插塞；

(9)把第一层层间介质表面上的一层钛/氮化钛层和钨层清除掉，然后在最表面上积淀第二层层间介质38，通过第二层层间介质掩模步骤，把保护深沟槽金属插塞顶部和栅极金属部分布线以外的层间介质清除掉；

(10)在器件的上面沉积一层铝合金40，厚度为0.8um至5um，然后通过金属掩模进行金属浸蚀，形成源区金属垫层和栅极金属垫层；

(11)然后把完成前道工序的衬底10研磨其背面至小于250um厚，最后在硅片的背表面沉积多层金属层而形成背面漏电极金属。

12.根据权利要求11所述的一种半导体功率器件的的制备方法，其中步骤(3)所述的对硅片表面注入P型掺杂剂形成P型区，也可以在注入P型掺杂剂之前，用一掩模步骤把横向的场效应晶体管的漏区覆盖住，使P型掺杂剂无法注入横向的场效应晶体管的漏区，所以横向的场效应晶体管的漏区没有P型区。

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