[发明专利]一种降低米勒电容的MOSFET制造方法在审

专利信息
申请号: 202111157343.5 申请日: 2021-09-30
公开(公告)号: CN113782448A 公开(公告)日: 2021-12-10
发明(设计)人: 潘光燃;胡瞳腾 申请(专利权)人: 深圳市芯电元科技有限公司
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L29/78
代理公司: 深圳市中融创智专利代理事务所(普通合伙) 44589 代理人: 邹蓝;叶垚平
地址: 518049 广东省深圳市福田区梅林*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 降低 米勒 电容 mosfet 制造 方法
【说明书】:

发明公开了一种降低米勒电容的MOSFET制造方法,采用本方法制造的MOSFET,第二多晶硅(多晶硅栅)下方与外延层(漏端)之间的介质层包括第一氧化层、氮化硅和第二氧化层,而传统方法中多晶硅栅下方与漏端之间的介质层为单一的栅氧化层,显而易见,本方法制造的MOSFET的介质层厚度大于现有技术中的栅氧化层,介质层厚度越大对应的电容值越小,因此本发明的MOSFET的多晶硅栅底部与漏端之间的寄生电容比传统方法较小,降低了作为开关电路时的开关损耗,可适用于高频领域,具有更广的适用范围。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种降低米勒电容的MOSFET制造方法。

背景技术

MOSFET芯片是一种分立器件,属于半导体功率器件范畴,与集成电路同属于半导体芯片领域,集成电路是通过工艺方法将成千上万个晶体管整合在同一个芯片中,MOSFET则是由成千上万个相同结构的元胞并列组成的单个晶体管。

MOSFET的关键动态参数包括寄生电容、开关时间、栅极寄生电阻等,其中寄生电容包括栅源寄生电容Cgs、栅漏寄生电容Cgd,漏源寄生电容Cds,从应用角度来看,将MOSFET的寄生电容归纳为输入电容Ciss=Cgs+Cgd,输出电容Coss=Cds+Cdg和反向传输电容Crss=Cdg,其中反向传输电容Crss也叫做米勒电容。米勒电容在MOSFET的开关损耗中起主导作用,尽可能的减小米勒电容,是芯片工程师的职责所在。

现有技术中的沟槽MOSFET,栅极与漏极之间的介质层是覆盖于沟槽底部和沟槽侧壁的栅氧化层,此处栅氧化层比较薄而且面积比较大,因此MOSFET的栅漏寄生电容Cgd即米勒电容Crss比较大,正因为如此,当应用于开关电路中,其开关损耗比较大,而且无法应用于高频领域。

发明内容

本发明提供了降低米勒电容的MOSFET制造方法,旨在解决现有的沟槽MOSFET中栅极与漏极之间的介质层较薄且面积较大,导致开关损耗大的问题。

根据本申请实施例,提供了一种降低米勒电容的MOSFET制造方法,包括以下步骤:

步骤S1:在衬底的表面生长外延层,并在外延层中形成沟槽,并在沟槽表面形成第一氧化层;

步骤S2:在第一氧化层表面生成氮化硅,并在氮化硅上淀积第一多晶硅,将沟槽内的第一多晶硅进行腐蚀,保留沟槽底部的部分第一多晶硅;

步骤S3:氧化第一多晶硅,生成第二氧化层;

步骤S4:腐蚀氮化硅,使得氮化硅与第二氧化层的高度平齐;

步骤S5:腐蚀第一氧化层,使得第一氧化层与氮化硅的高度平齐;

步骤S6:在沟槽侧壁生长第三氧化层,第三氧化层延伸至第一氧化层一端;

步骤S7:在沟槽内淀积第二多晶硅,并腐蚀第二多晶硅,使得第二多晶硅的高度低于沟槽的高度。

优选地,所述沟槽的深度为1.0-3.0微米。

优选地,所述第一多晶硅为N型掺杂的多晶硅或P型掺杂的多晶硅或未掺杂的多晶硅。

优选地,在上述步骤S2中,保留沟槽底部的部分第一多晶硅的厚度为0.2-0.5微米。

优选地,所述第一氧化层的厚度为30-300纳米,所述氮化硅的厚度为30-200纳米。

优选地,上述步骤S3中,采用800-1100摄氏度的氧化工艺,将所述第一多晶硅全部氧化生成第二氧化层;

第二氧化层7的纵向厚度为0.4-1.0微米。

优选地,上述步骤S4具体包括:

步骤S41:采用过腐蚀的工艺方法,将第二氧化层顶部的氮化硅腐蚀,使得氮化硅与第二氧化层的高度平齐;

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