[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，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；

对所述初始氧化层进行光刻及刻蚀，从而形成贯穿所述初始氧化层的第一开口与第二开口；

在所述初始氧化层的邻近所述第一及第二开口的侧壁形成氮化硅侧墙，其中所述第一开口处的P型体区被所述氮化硅侧墙填满，所述第二开口处的氮化硅侧墙围成第三开口；

利用所述第三开口对所述P型体区进行刻蚀，从而在所述P型体区表面形成第一沟槽；

去除所述初始氧化层，从而在所述初始氧化层位置形成由氮化硅侧墙围成的第四开口；

利用所述第三开口及第四开口进一步刻蚀所述P型体区，从而使得第一沟槽加深进而贯穿所述P型体区延伸至所述N型外延层，以及形成对应所述第四开口、贯穿所述P型体区并延伸至所述N型外延层中的第二沟槽，所述第一沟槽深度及宽度均大于所述第二沟槽；

去除所述氮化硅侧墙；

在所述第一沟槽及第二沟槽中依序形成栅氧化层及多晶硅；

对所述P型体区表面进行N型离子注入，从而在所述P型体区表面形成N型源区；

在所述N型源区、所述第一及第二沟槽的栅氧化层与多晶硅上形成介质层；

形成贯穿所述介质层与所述N型源区并延伸至所述P型体区中的接触孔；

在所述介质层上形成正面金属及在所述N型衬底远离N型外延表面形成背面金属，所述正面金属通过所述接触孔连接所述P型体区。

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0.05um～0.3um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P型体区的注入离子包括硼，所述注入的剂量在每平方厘米1的13次方到每平方厘米1的14次方的范围内，所述注入的能量在80KEV至120KEV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。

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，所述氮化硅生长温度在600摄氏度～1100摄氏度的范围内，厚度在0.05um～0.3um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，去除所述初始氧化层的步骤包括：采用氢氟酸腐蚀去除所述初始氧化层。

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，去除所述氮化硅侧墙的步骤包括：采用浓磷酸腐蚀去除所述氮化硅侧墙。

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，所述栅氧化层的生长温度在900摄氏度～1100摄氏度的范围内，厚度在0.02um～0.2um的范围内，所述多晶硅的生长温度在500摄氏度～900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N型源区的注入离子包括磷或砷，所述注入的剂量在每平方厘米1的15次方到每平方厘米1的16次方的范围内，所述注入的能量在80KEV至300KEV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型外延层上的P型体区、形成于所述P型体区表面的N型源区、形成于所述N型源区上的介质层、贯穿所述介质层、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、形成于所述第一及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、贯穿所述介质层、所述N型源区并延伸至所述P型体区的接触孔、设置于所述介质层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，所述第一沟槽深度及宽度均大于所述第二沟槽。