[发明专利]一种基于垂直栅SOI CMOS器件的超结结构及其制作方法

权利要求书

1.一种基于垂直栅SOICMOS器件的超结结构，包括SOI衬底，以及生长在SOI 衬底上的源区、沟道区、漏区、垂直栅区，其特征在于：所述沟道区和漏区之间 设有pn柱区上下排列的漂移区，且漂移区中居于下方的柱区与漏区掺杂类型一 致；所述SOI衬底包括由下至上生长的硅衬底层，埋层氧化层，单晶硅顶；所述 源区分为NMOS源区和PMOS源区，所述沟道区分为NMOS沟道区和PMOS沟道区， 所述漂移区分为NMOS漂移区和PMOS漂移区，所述漏区分为NMOS漏区和PMOS 漏区；所述栅区分为NMOS栅区和PMOS栅区，垂直栅区与NMOS沟道区之间生长 有NMOS栅氧化层，垂直栅区与PMOS沟道区之间生长有PMOS栅氧化层；所述垂 直栅区水平方向上与NMOS沟道区和PMOS沟道区垂直；所述垂直栅区、源区、沟 道区、漂移区、漏区，与硅衬底层之间隔离有埋层氧化层；所述垂直栅区、NMOS 栅氧化层和PMOS栅氧化层均向下延伸至埋层氧化层。

2.根据权利要求1所述的基于垂直栅SOI CMOS器件的超结结构，其特征在于： 所述NMOS源区引出有NMOS源极，NMOS漏区引出有NMOS漏极，NMOS沟道区引出 有NMOS体电极；所述PMOS源区引出有PMOS源极，PMOS漏区引出有PMOS漏极， PMOS沟道区引出有PMOS体电极；垂直栅区引出有栅极。

3.根据权利要求1所述的基于垂直栅SOI CMOS器件的超结结构，其特征在于： 所述垂直栅区与NMOS沟道区、PMOS沟道区垂直对准。

4.根据权利要求1所述的基于垂直栅SOI CMOS器件的超结结构，其特征在于： 所述源区、沟道区和漏区上生长有光刻保护层。

5.一种基于垂直栅SOI CMOS器件的超结结构的制作方法，其特征在于，包括以 下步骤：

步骤一，由下至上依次生长硅衬底层，埋层氧化层，单晶硅顶层构成SOI 衬底；

步骤二，在SOI衬底上的单晶硅顶层位置处生成源区、沟道区、漂移区、 漏区；所述源区分为NMOS源区和PMOS源区，所述沟道区分为NMOS沟道区和 PMOS沟道区，所述漂移区分为NMOS漂移区和PMOS漂移区，所述漏区分为NMOS 漏区和PMOS漏区；NMOS源区、NMOS漏区、NMOS漂移区和NMOS沟道区构成NMOS 有源区；PMOS源区、PMOS漏区、PMOS漂移区和PMOS沟道区构成PMOS有源区；

步骤三，在表面生长光刻刻蚀保护层后对漂移区分两次进行掺杂；

步骤四，第一次掺杂采用轻剂量高能量深注入方法，注入深至埋层氧化层；

步骤五，第二次掺杂采用轻剂量低能量浅注入方法，注入深至单晶硅顶层厚 度一半处；

步骤六，在NMOS和PMOS中间刻蚀一个窗口，利用热氧化的方法在窗口内侧 壁形成NMOS栅氧化层和PMOS栅氧化层；

步骤七，在窗口处淀积多晶硅，填满，然后通过化学机械抛光形成垂直栅区； 所述垂直栅区水平方向上与NMOS沟道区和PMOS沟道区垂直；所述垂直栅区、NMOS 栅氧化层和PMOS栅氧化层均向下延伸至埋层氧化层；

步骤八，分别对NMOS源区、NMOS漏区、NMOS沟道区淀积金属引出NMOS源 极、NMOS漏极、NMOS体电极；分别对PMOS源区、PMOS漏区、PMOS沟道区淀积 金属引出PMOS源极、PMOS漏极、PMOS体电极。