[发明专利]超自对准沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管结构及其制造方法

权利要求书

1.一种垂直型半导体器件，包含：

一个形成于外延层内的体区层，其中该外延层是第一种半导体类型， 而该体区层为第二种半导体类型；

一个形成于体区层和外延层内的沟槽，以及一个形成于沟槽内的栅 电极；

一个形成于临近栅电极的、体区层之内的源极区域，其中该源极区 域为第一种半导体类型；

一个沿栅电极侧壁和底部设置的栅绝缘体，其中该栅绝缘体位于栅 电极和源极区域顶部之间，位于栅电极和体区层之间，以及位于栅电极 和外延层之间；

一个位于栅电极顶部之上的氮化物绝缘帽，其中该绝缘帽未延伸至 栅电极边缘之外区域；

一个沿源极区域侧壁和绝缘帽侧壁设置的多晶硅隔片，其中该多晶 硅隔片为第一种半导体类型，该源极区域顶部包含有由多晶硅隔片扩散 而来的第一种类型的半导体掺杂物，所述的多晶硅隔片具有外露于金属 层的导电侧壁；以及

一个含有第二种半导体类型掺杂物、且形成于体区层之内的体接触 区，其中该体接触区自对准于多晶硅隔片和源极区域的边缘。

2.如权利要求1所述的垂直型半导体器件，其特征在于，所述的源极区域的 顶部表面与环绕在其周围的体区层部分的顶部表面平齐。

3.如权利要求1所述的垂直型半导体器件，其特征在于，所述的源极区域的 顶部表面高于环绕在其周围的体区层部分的顶部表面。

4.如权利要求3所述的垂直型半导体器件，其特征在于，所述的源极区域的 底部与环绕在其周围的体区层部分的顶部表面平齐。

5.如权利要求4所述的垂直型半导体器件，其特征在于，所述的体接触区与 源极区域的一角相接触。

6.如权利要求1所述的垂直型半导体器件，还包含一个位于多晶硅隔片、绝 缘帽以及体接触区之上的势垒金属层。

7.如权利要求6所述的垂直型半导体器件，还包含一个位于势垒金属层上方 的金属层。

8.如权利要求1所述的垂直型半导体器件，其特征在于，所述的第一种半导 体类型为N型，第二种半导体类型为P型。

9.如权利要求1所述的垂直型半导体器件，其特征在于，所述的第一种半导 体类型为P型，第二种半导体类型为N型。

10.一种制造垂直型半导体器件的方法，其步骤包括：

a在外延层内形成一个体区层，所述的外延层为第一种半导体类型，体 区层为第二种半导体类型；

b在体区层和外延层内形成一个沟槽；    

c将栅绝缘层沿沟槽的底部以及一个或者多个侧壁设置；

d在沟槽中形成一个栅电极，所述的栅绝缘层位于栅电极与体区层、栅 电极与外延层之间；

e在栅电极上方形成一个绝缘帽；

f对绝缘帽周围进行回蚀，直至栅电极的顶部与外延层表面高度相等， 或者栅电极的顶部高出外延层的表面；

g在外延层上形成一个多晶硅隔片并自对准于绝缘帽，所述的多晶硅隔 片包含第一种半导体类型的高浓度掺杂物，该多晶硅隔片自对准于绝 缘帽，该多晶硅隔片的生成过程包含沉积一个多晶硅层，随后通过相 对绝缘帽具有选择性的各向异性回蚀该多晶硅层，使得只保留该多晶 硅隔片；

h将多晶硅隔片中的至少一个部分的掺杂物扩散至体区层之内，以形成 一个位于多晶硅隔片之下的源极区域，所述的源极区域为第一种半导 体类型；且

i向体区层内注入一个包含有第二种半导体类型掺杂物的体接触区，并 对该体接触区进行退火，该注入的体接触区自对准于多晶硅隔片；

j在绝缘帽、多晶硅隔片、源极区域以及体接触区的上方形成一个金属 层。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的步骤h与步骤i中对体 接触区退火是同时进行的。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的步骤g还包括继续进行 各向异性蚀刻，使得相邻多晶硅隔片的体区层经回蚀后，低于多晶硅隔片 的底部。