[发明专利]沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括以下步骤：

提供N型衬底，在所述N型衬底上依序形成N型外延层、初始氧化层及氮化硅层；

进行P型体区的注入及驱入，从而在所述N型外延层邻近所述初始氧化层的一侧形成P型体区；

形成贯穿所述氮化硅层、所述初始氧化层及所述P型体区并延伸至所述N型外延层中的第一沟槽及第二沟槽；

在所述P型体区及所述N型外延层中的所述第一沟槽内壁及所述第二沟槽内壁形成栅氧化层；

去除所述氮化硅层及初始氧化层；

在所述第一及第二沟槽中的栅氧化层上及所述P型体区上形成多晶硅；

对所述多晶硅进行热处理，使得所述多晶硅中的N型杂质进入所述P型体区邻近所述多晶硅的表面，从而在所述P型体区邻近所述多晶硅的表面形成N型源区，并且所述第一及第二沟槽外侧的多晶硅被氧化为位于所述N型源区上的二氧化硅；

对所述二氧化硅、所述N型源区及所述P型体区进行刻蚀，从而形成贯穿所述第一与第二沟槽两侧的二氧化硅及N型源区并延伸至所述P型体区中的接触孔；

在所述二氧化硅上形成正面金属，所述正面金属通过所述接触孔连接所述P型体区；

在所述N型衬底远离所述N型外延层的表面形成背面金属。

2.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述初始氧化层在所述N型外延层上生长而成，所述初始氧化层生长温度在900摄氏度～1100摄氏度的范围内，厚度在0.01um～0.10um的范围内。

3.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述氮化硅层在所述初始氧化层上生长而成，所述氮化硅层生长温度在600摄氏度～1100摄氏度的范围内，厚度在0.02um～0.20um的范围内。

4.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述P型体区的注入离子包括硼，所述注入的剂量在1×10¹³/cm²到1×10¹⁴/cm²的范围内，所述注入的能量在100KEV至400KEV的范围内；对进行P型体区的驱入的步骤的温度在1100摄氏度到1200摄氏度的范围内，时间在50分钟到200分钟的范围内。

5.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述栅氧化层在所述第一及第二沟槽内壁上生长而成，所述栅氧化层生长温度在900摄氏度～1200摄氏度的范围内，厚度在0.01um～0.20um的范围内。

6.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：去除所述氮化硅层及初始氧化层的步骤包括：采用湿法腐蚀剥除所述氮化硅层及初始氧化层。

7.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述多晶硅为N型掺杂多晶硅，所述多晶硅的生长温度在500摄氏度～700摄氏度的范围内，厚度在0.1um～2um的范围内。

8.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述热处理的温度在900摄氏度～1300摄氏度的范围内，所述第一及第二沟槽外的多晶硅氧化成的二氧化硅的厚度在0.1um～2um的范围内。

9.如权利要求1所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法，其特征在于：所述正面金属的材料包括铝合金、硅合金、或铜合金，所述背面金属包括钛、镍、银的复合层。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管的制作方法制得的沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管，其特征在于：所述沟槽型垂直双扩散金属氧化物晶体管包括N型衬底、形成于所述N型衬底上的N型外延层、形成于所述N型外延层表面的P型体区、形成于所述P型体区表面的N型源区、贯穿所述N型源区及所述P型体区并延伸至所述N型外延层中的第一沟槽与第二沟槽、形成于所述第一沟槽与第二沟槽内壁的栅氧化层、位于所述第一及第二沟槽中的栅氧化层上的多晶硅、形成于所述N型源区及所述第一及第二沟槽的栅氧化层与多晶硅上的二氧化硅、贯穿所述二氧化硅、所述N型源区并延伸至所述P型体区的接触孔、设置于所述二氧化硅上且通过所述接触孔连接所述P型体区的正面金属、及设置于所述N型衬底远离所述N型外延层的表面的背面金属。