[发明专利]一种基于激光制作沟槽MOSFET的方法与装置

权利要求书

1.一种基于激光制作沟槽MOSFET的方法，其特征在于：在半导体衬底上形成外延层表面后，采用三组激光制备沟槽和方形坑，所使用的装置：-x方向激光光源、-x方向凸透镜、-x方向铅光阑、-y方向激光光源、-y方向凸透镜、-y方向铅光阑、-z方向激光光源、-z方向凸透镜和-z方向铅模板，所述的-x方向铅光阑上开设透光孔，所述的-z方向铅模板上开设-z方向透光孔；方法具体地：在-x方向、-y方向上，激光的出射口位于凸透镜的焦点处，通过凸透镜后以平行光射向铅光阑并照射到外延层表面，形成相互垂直系列等间距的沟槽，这些沟槽之间形成二维方阵凸起；在-z方向上，激光通过凸透镜和铅模板，对二维方阵凸起照射并形成二维阵列方形坑；对方形坑注入与衬底、外延层导电类型不同的另一种导电型半导体，利用刻蚀方法对沟槽中沉积的多晶硅与在外延层侧面的氧化物进行刻蚀，形成控制栅电极和屏蔽栅电极，最后在外延层表面形成金属源极，在半导体衬底表面形成金属漏极；

沿着-x方向的激光，是光纤激光，其出射口位于凸透镜的焦点处，光纤激光在出射口扩束后，通过凸透镜形成平行光束，平行光束射向铅光阑后平行地照射到外延层表面，在外延层表面制备沿y方向等间距排列的截面为长方形的长条沟槽；沿着-y方向的激光，是光纤激光，其出射口位于凸透镜的焦点处，光纤激光在出射口扩束后，通过凸透镜形成平行光束，平行光束射向铅光阑后平行地照射到外延层表面，在外延层表面制备沿x方向等间距排列的截面为长方形的长条沟槽；沿着-z方向的激光，是光纤激光，其出射口位于凸透镜的焦点处，光纤激光在出射口扩束后，通过凸透镜形成平行光束，平行光束射向铅模板后垂直地照射到外延层表面，在外延层表面制备二维阵列排列的截面为正方形的凹坑，即方形坑。

2.根据权利要求1所述的基于激光制作沟槽MOSFET的方法，其特征在于：由沿-x方向、沿-y方向的激光，通过凸透镜和铅光阑在外延层表面制备沿y方向等间距排列和沿x方向等间距排列的截面为长方形的长条沟槽后，在处延层表面形成二维阵列排列的凸起，同时沿-z方向的激光，通过凸透镜和铅模板在外延层表面制备二维阵列排列的方形坑，所述的方形坑边长是所述凸起边长的一半，所述的方形坑中注入与衬底导电类型不同的半导体。

3.根据权利要求2所述的基于激光制作沟槽MOSFET的方法，其特征在于：所述衬底是N型半导体，所述方形孔中注入P型半导体。

4.根据权利要求1所述的基于激光制作沟槽MOSFET的方法，其特征在于：由沿-x方向、沿-y方向的激光，通过凸透镜和铅光阑在外延层表面制备沿y方向等间距排列和沿x方向等间距排列的截面为长方形的长条沟槽后，在处延层表面形成二维阵列排列的凸起，同时沿-z方向的激光，通过凸透镜和铅模板在外延层表面制备二维阵列排列的方形坑，所述的铅光阑是限制-x方向、-y方向平行光通过的，在水平方向上开有等间距透光孔的铅板；所述的铅模板是限制-z方向平行光通过的，在二维平面上开有等间距二维阵列透光孔的铅板，所述的二维阵列透光孔边长是所述凸起的一半，且其中心位于相应的凸起的中心。