[发明专利]一种鳍型结构的功率MOSFET及其制备方法有效
申请号: | 202010109407.3 | 申请日: | 2020-02-22 |
公开(公告)号: | CN111312821B | 公开(公告)日: | 2022-07-05 |
发明(设计)人: | 黄平;鲍利华;顾海颖 | 申请(专利权)人: | 上海朕芯微电子科技有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06;H01L29/10 |
代理公司: | 上海天翔知识产权代理有限公司 31224 | 代理人: | 吕伴 |
地址: | 201414 上海市奉*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 结构 功率 mosfet 及其 制备 方法 | ||
1.鳍型结构的功率MOSFET,其特征在于,包括衬底、成型在衬底正面上的外延层、若干间隔且平行成型在所述外延层上的鳍型硅墙、成型在相邻鳍型硅墙之间的掺杂多晶硅层、成型在掺杂多晶硅层正面上且位于相邻鳍型硅墙之间的BPSG层以及覆盖在鳍型硅墙顶部和BPSG层顶部的金属布线层;鳍型硅墙包含成型在所述衬底正面上的外延层、成型在所述外延层上的P-Well层和成型在所述P-Well层正面的N+区域或/和P+区域;所述N+区域或/和P+区域用金属布线层连接。
2.如权利要求1所述的鳍型结构的功率MOSFET,其特征在于,P+区域与N+区域平面交叉排列。
3.如权利要求1所述的鳍型结构的功率MOSFET,其特征在于,鳍型硅墙的表面低于所述BPSG层的表面。
4.权利要求1至3任一项权利要求所述的鳍型结构的功率MOSFET的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:在衬底的外延层的正面淀积四层介质层,其中第一介质层为SiO2介质层,淀积在外延层的正面上;第二介质层为Si3N4介质层,淀积在第一介质层的正面上;第三介质层为SiO2介质层,淀积在第二介质层的正面上;第四介质层为Si3N4介质层,淀积在第三介质层的正面上;
步骤2:第一次光刻/刻蚀,蚀刻掉部分第四介质层Si3N4介质层,用第四介质层Si3N4介质层制作 出 台阶,相邻台阶之间的第四介质层Si3N4介质层被蚀去,露出所述第三介质层SiO2介质层;
步骤3:在表面淀积多晶硅并Etchback,在台阶处形成多晶硅侧墙;
步骤4:用磷酸去除第四层介质层Si3N4介质层,保留多晶硅侧墙;
步骤5:用多晶硅侧墙作为硬质掩模(后续刻蚀的屏蔽层),刻蚀掉多晶硅侧墙以外区域的第三介质层、第二介质层和第一介质层,保留多晶硅侧墙正下方的第三介质层、第二介质层和第一介质层,形成夹心ONO结构,所有的夹心ONO结构相互平行且间隔;
步骤6:以夹心ONO结构作为硬质掩模,蚀刻外延层至规定的深度,同时蚀刻掉夹心ONO结构上的多晶硅侧墙;深槽作为功率MOSFET的栅极区域;
步骤7:深槽处进行栅氧化及掺杂多晶硅淀积,再Etchback,使得掺杂多晶硅保留在深槽里;掺杂多晶硅层的表面低于夹心ONO结构的表面;
步骤8:在晶圆正面进行BPSG淀积,再Etchback或者化学机械抛光(CMP),保留掺杂多晶硅层的正面上的BPSG层,同时去除夹心ONO结构上的第三介质层,露出夹心ONO结构上的第二介质层,BPSG层的表面与夹心ONO结构的第二介质层的表面几乎是平的;
步骤9:去除夹心ONO结构上的第二介质层和第一介质层,使夹心ONO结构中覆盖的外延层露出来;BPSG层的表面高于夹心ONO结构中的外延层的表面;
步骤10: 在露出的夹心ONO结构中的外延层的正面分别进行P型离子注入/推进和N型离子注入/推进,形成P-Well层和N+Source层,其中,N+Source层位于P-Well层上方;
步骤11:在N+Source层表面,再光刻/P+注入,平面交叉形成P+区域;此P+区域的结深应超过N+Source的结深,直接连通到P-Well层;
步骤12、在所有的鳍型硅墙的顶部和BPSG层的顶部淀积金属布线层,形成器件的源极。
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