[发明专利]一种凹陷沟道的横向和纵向扩散型场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种凹陷沟道的横向和纵向扩散型场效应晶体管，其特征在于包括：

一个具有第一种掺杂类型的半导体衬底；

位于所述半导体衬底底部的具有第二种掺杂类型的漏区；

位于所述半导体衬底内的凹槽结构；

覆盖在所述凹槽之内的栅区；

位于所述半导体衬底内所述栅区的一侧的具有第二种掺杂类型的源区；

位于所述源区之上的具有第一种掺杂类型的掺杂区；

位于所述半导体衬底内所述栅区的非源区侧形成的具有第二种掺杂类型的漂移区；所述漂移区穿过衬底与漏区相连接。

2.如权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述的栅区包括至少一个导电层和一个将所述导电层与所述半导体衬底隔离的绝缘层。

3.如权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，所述的导电层材料为多晶硅、钨金属、氮化钛或氮化钽，或者为金属硅化物。

4.如权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，所述的绝缘层材料为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者为高介电常数的绝缘材料。

5.一种如权利要求1所述的场效应晶体管的制造方法，其特征在于具体步骤包括：

提供一个具有第一种掺杂类型的半导体衬底；

在所述半导体衬底内形成具有第一种掺杂类型的高浓度掺杂区；

在所述半导体衬底上形成第一层绝缘薄膜；

掩膜、曝光、刻蚀所述第一层绝缘薄膜暴露出硅衬底；

刻蚀硅衬底以去除部分所述具有第一种掺杂类型的高浓度掺杂区；

形成第二层绝缘薄膜；

形成第三层绝缘薄膜；

刻蚀所述第三层绝缘薄膜形成侧墙；

刻蚀所述第二层绝缘薄膜；

在所述半导体衬底内形成具有第二种掺杂类型的高浓度掺杂区，并且该掺杂区在水平方向上延伸至剩余的所述具有第一种掺杂类型的高浓度掺杂区下方；

沿着所形成的侧墙继续刻蚀硅衬底以去除部分所述具有第二种掺杂类型的高浓度掺杂区，在该步刻蚀中，保留由所述具有第二种掺杂类型的高浓度掺杂区扩散形成的具有第二种掺杂类型的低浓度扩散区；

形成第四层绝缘薄膜；

剥除剩余的所述第三层、第二层绝缘薄膜；

沿着所述的第一层、第四层绝缘薄膜，使用各向异性的刻蚀技术刻蚀暴露出的半导体衬底；

使用各向同性的刻蚀技术继续刻蚀暴露出的半导体衬底，形成器件的凹槽结构；

形成第五层绝缘薄膜；

形成第一层导电薄膜；

掩膜、曝光、刻蚀形成器件的栅极结构；

掩膜、曝光、刻蚀所述第四层绝缘薄膜暴露出硅衬底；

继续刻蚀硅衬底形成一个深沟槽；

形成具有二种掺杂类型的低浓度掺杂区，该低浓度掺杂区与所述具有第二种掺杂类型的低浓度扩散区相连接，并作为器件中的一个漂移区；

剥除所述的第一层、第四层绝缘薄膜；

形成第六层绝缘薄膜，并刻蚀所述第六层绝缘薄膜形成接触孔；

形成第二层导电薄膜，并刻蚀所述第二层导电薄膜形成电极；

形成具有第二种掺杂类型的漏区，所述漏区与所述漂移区相连接；

形成第七层绝缘薄膜，并刻蚀所述第七层绝缘薄膜形成接触孔；

形成第三层导电薄膜，并刻蚀所述第三层导电薄膜形成电极。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述的半导体衬底为单晶硅、多晶硅或者为绝缘体上的硅。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述的第一层、第三层、第四层、第六层、第七层绝缘薄膜材料为二氧化硅、氮化硅或者为它们之间相混合的绝缘材料。

8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述的第二层、第五层绝缘薄膜材料为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者为高介电常数的绝缘材料。

9.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述的第一层导电薄膜材料为多晶硅、钨金属、氮化钛或氮化钽，或者为金属硅化物。

10.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述的第二层、第三层导电薄膜材料为金属、合金或者为掺杂的多晶硅。