[发明专利]具有自对准特征的沟槽栅极FET

权利要求书

1.一种用于形成沟槽栅极场效应晶体管的方法，包括：

在第一导电类型的半导体区中形成沟槽；

形成在每个沟槽中凹入的栅电极；

使用第一掩模，通过注入掺杂物在所述半导体区中形成第二导电类型的体区；以及

使用所述第一掩模，通过注入掺杂物在所述体区中形成第一导电类型的源区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当注入掺杂物以形成所述体区时，所述第一掩模覆盖相邻沟槽之间的所述半导体区的顶面，使得大量的注入掺杂物通过没有被所述凹入的栅电极覆盖的上沟槽侧壁进入所述半导体区。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沟槽是使用所述第一掩模形成的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述沟槽中使用第二掩模。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一掩模包括光刻胶。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一掩模包括氧化物、氮化物、以及包含氮化物和氧化物的复合层中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一掩模在所述沟槽形成之前形成在所述半导体区的表面上，并用来限定所述沟槽。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一掩模在形成所述沟槽之后形成在所述半导体区的表面上。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述体区的底部边界具有波状轮廓。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述体区的底部在所述沟槽的侧壁处最深，而在相邻沟槽之间的中点处最浅。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在形成所述凹入的栅电极之前，形成内衬每个沟槽的侧壁和底部的介电层。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在形成所述凹入的栅电极之前：

沿每个沟槽的底部形成厚底部电介质；

形成内衬每个沟槽的侧壁的栅极介电层，所述厚底部电介质比所述栅极介电层更厚。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成凹入的栅电极的步骤包括：

使用导电材料填充所述沟槽；以及

使所述沟槽中的所述导电材料凹入，使得所述沟槽的上侧壁不被所述导电材料覆盖。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

除去所述第一掩模；

在每个沟槽中在所述栅电极上形成介电材料；以及

形成与所述源区和所述体区接触的互连层。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述体区中使用的注入能量在150KeV到220KeV的范围内。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体区包括硅衬底和在所述硅衬底上延伸的外延层，且所述沟槽延伸通过所述外延层并在所述硅衬底中终止。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体区包括硅衬底和在所述硅衬底上延伸的外延层，且所述沟槽在所述外延层中终止。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体区包括在第二导电类型的衬底上形成的外延层，从而形成IGBT。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述体区是使用双通道倾斜注入形成的。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述源区是使用双通道倾斜注入形成的。

21.一种用于形成场效应晶体管(FET)的方法，包括：

在第一导电类型的半导体区上形成第一掩模，所述第一掩模具有经由其暴露所述半导体区的开口；

经由所述第一掩模开口通过使所述半导体区凹入而形成在所述半导体区中延伸的沟槽；

形成内衬每个沟槽的侧壁的栅极介电层；

形成在每个沟槽中凹入的栅电极；

使用第二掩模，通过注入掺杂物在所述半导体区中形成第二导电类型的体区，所述第二掩模覆盖相邻沟槽之间的所述半导体区的顶面，使得大量的注入掺杂物通过没有被所述凹入的栅电极覆盖的上沟槽侧壁而进入所述半导体区；以及

使用所述第二掩模，通过注入掺杂物在所述体区中形成第一导电类型的源区。