[发明专利]一种降低米勒电容的MOSFET制造方法在审
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 | ||
本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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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造