[发明专利]功率场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种在包括宽带隙表面半导体层(11)的宽带隙半导体衬底(10)上制造垂直功率MOS晶体管的方法，该方法包括步骤：

在所述表面半导体层(11)上形成掩蔽结构(12)，该掩蔽结构使所述表面半导体层(11)的多个区域露出，

对所述表面半导体层(11)进行第一类型掺杂剂的至少一次第一离子注入，以形成至少一个深注入区域(14a)，

对所述表面半导体层(11)进行第一类型掺杂剂的至少一次第二离子注入，以形成所述MOS晶体管的至少一个注入主体区(16)，该注入主体区(16)与所述深注入区域(14a)对准，

对所述表面半导体层(11)进行至少第二类型掺杂剂的至少一次离子注入，以形成在所述至少一个注入主体区(16)内的所述MOS晶体管的至少一个注入源区(18)，该方法的特征在于，它包括对第一类型和第二类型的掺杂剂进行低热预算的激活热处理，该激活热工艺用于完成所述至少一个主体区(16)、所述至少一个源区(18)和所述深注入区域(14a)的形成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括在所述激活热处理之前，对所述表面半导体层(11)的第一类型掺杂剂的多个离子注入步骤，通过所述掩蔽结构(12)在所述深注入区域(14a)下面并与其对准地形成多个深注入区域(14b，14c，14d，14e)，这些深注入区域通过所述激活热处理来完成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于以逐渐增加的注入能量来进行所述第一类型掺杂剂的多个离子注入步骤的每一个。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于以逐渐增加的注入剂量来进行所述第一类型掺杂剂的多个离子注入步骤的每一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第一类型掺杂剂的至少一次第二离子注入包括用于形成所述至少一个注入主体区(16)的第一部分(15)的至少一个第一注入步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于第一类型掺杂剂的至少一次第二离子注入包括用于相对于所述至少一个注入主体区(16)的第一部分(15)形成较深第二部分(17)的至少另一个注入步骤。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于形成所述至少一个注入主体区(16)的第一部分(15)的所述第一离子注入步骤使用用硼或铝离子，其浓度在1×10¹³at/cm²和1×10¹⁴at/cm²之间，其注入能量在30到80keV之间。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述至少另一个注入步骤使用硼或铝离子，其浓度在5×10¹³at/cm²和5×10¹⁴at/cm²之间，其注入能量在300-500keV之间。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述第一类型掺杂剂的注入步骤是使用硼或铝离子来进行的，其浓度在1×10¹⁴at/cm²和1×10¹⁶at/cm²之间，其注入能量在300keV到3MeV之间。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一类型和第二类型掺杂剂的激活热处理在低于1600℃的温度下进行。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在进行所述第二类型掺杂剂的离子注入之前，在所述掩蔽结构(12)的侧壁上形成分隔层(19)。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于包括下述步骤：

进行所述掩蔽结构(12)的蚀刻步骤以减小它的尺寸并使它相对于所述至少一个注入主体区(16)后退，

以层叠方式形成薄介电层(21)和导电层(22)，

通过常规的光刻工艺、连续蚀刻所述导电层(22)和所述薄介电层(21)以形成栅极区(23)，所述栅极区(23)部分层叠在所述至少注入主体区(16)上，并通过所述薄介电层(21)与所述至少注入主体区(16)绝缘，所述栅极区(23)基本上与所述至少一个注入源区(18)对准。