[实用新型]一种深浅沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管

说明书

本实用新型公开一种深浅沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管及其制备方法，深浅沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管包括垂直相交的深沟槽和浅沟槽，深沟槽和浅沟槽侧壁和底部均生长有一层氧化层，内部填充有多晶硅。本实用新型提出了一种立体的三维结构来实现高击穿电压，低开启电压的特性。包括垂直相交的深浅沟槽，整个沟槽制备过程无需增加光刻板以及多次淀积、刻蚀去实现沟槽内部复杂的构造，制备流程更简洁，工艺更易控制。

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，更确切地说是一种深浅沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管。

背景技术

现有技术为了达到低的开启电压，高的击穿电压的结构，通常分为两种结构。一种是底部厚栅氧上半部分薄栅氧的沟槽结构，另一种是分栅结构。这两种结构的沟槽内部形貌都相对比较复杂，制备工艺较为繁琐，不易控制，降低了器件制备效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种深浅沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管，其可以解决现有技术中的上述缺点。

本实用新型采用以下技术方案：

一种深浅沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：

外延圆片由低电阻率的基片和特定电阻率的外延层组成；

在外延层上生长一层掩蔽层；

进行沟槽光刻，并对掩蔽层进行刻蚀，刻蚀出沟槽刻蚀窗口；

去除光刻胶，进行深沟槽刻蚀，在掩蔽层的掩蔽作用下形成较深的沟槽，此深沟槽深度需远深于沟道区深度；

去除掩蔽层，进行牺牲氧化，并去掉氧化层；生长较厚的氧化层，淀积绝缘介质层，将沟槽以及硅表面填充满；

淀积一层光刻胶，并在与深沟槽垂直的方向刻蚀出浅沟槽刻蚀窗口；

去除光刻胶，进行浅沟槽刻蚀；

在浅沟槽底部以及侧壁生长出一层较薄的氧化层；

去除介质层，将淀积在表面以及深沟槽内部的介质层刻蚀掉；

淀积重掺杂多晶硅，填充满深浅沟槽内部；

刻蚀掉多余的多晶硅，使多晶硅表面与源区表面相平，即源区表面的多晶硅被刻蚀掉，但沟槽内的多晶硅保留，形成MOSFET的栅极。

还包括以下步骤：

在表面淀积一层氧化层，并刻蚀，氧化层表面预留厚度在100～300A；

进行沟道注入区光刻、注入，去除光刻胶，通过离子注入方式注入P型杂质离子，加热退火形成到期望的沟道区杂质分布；

进行源区光刻、注入，去除光刻胶。通过离子注入的方式注入高浓度N型杂质离子，并进行退火，激活杂质，形成源极。

还包括以下步骤：

淀积介质层，通常材料为磷硅玻璃；

淀积光刻胶，进行接触孔光刻；

去除光刻胶，进行接触孔刻蚀并注入，再进行退火；

淀积金属，并刻蚀表面多余金属。

还包括以下步骤：

减薄芯片背面，通过化学镀层的方式镀上金属层，形成器件漏极。

还包括以下步骤：金属层为TiNiAg或AgSn或Au中的任意一种。

掩蔽层材料的成分可以为氧化硅、氮化硅或者两者结合。

介质层通常为SiN。