[發明專利]垂直金屬－氧化物－半導體晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 01111690.0
• 申請日: 2001-03-22
• 公開（公告）號: CN1314713A
• 公開（公告）日: 2001-09-26
• 發明（設計）人: 原田博文;小山內潤
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳增勇,張志醒

1．一種垂直MOS晶體管，它包括：

屬于第一導電類型的半導體基片；

在所述半導體基片上面生成的屬于第二導電類型的第一外延生長層；

在所述第一外延生長層上面生成的屬于所述第一導電類型的第二外延生長層；

這樣生成的溝槽：它穿透所述第二外延生長層和所述第一外延生長層到達所述半導體基片內部；

沿著所述第二外延生長層表面和所述溝槽的壁表面生成的柵極氧化膜；

注入所述溝槽從而被所述柵極氧化膜包圍的柵極；

在所述第二外延生長層表面及所述溝槽的周邊生成的屬于所述第一導電類型的漏層；

與所述柵極連接的柵電極；

與所述漏層連接的漏電極；以及

與所述半導體基片連接的源電極。

2．權利要求1的垂直MOS晶體管，其特征在于：將所述柵極的上部去除，一直到抵達所述第一外延生長層的上部為止。

3．權利要求2的垂直MOS晶體管，其特征在于還包括這樣生成的屬于所述第二導電類型的本體區，使得所述本體區穿過離開所述第二外延生長層的所述漏層的區域抵達所述第一外延生長層的內部。

4．權利要求2的垂直MOS晶體管，其特征在于還包括在所述第一外延生長層和所述第二外延生長層之間的接觸部分生成的屬于所述第二導電類型的第一本體區，以及在所述第二外延生長層的內部生成并且和第一本體區接觸的第二本體區。

5．一種垂直MOS晶體管，它包括：

屬于第一導電類型的半導體基片；

在所述半導體基片上面生成的屬于第二導電類型的第一外延生長層；

穿透所述所述外延生長層而形成的達到所述半導體基片內部的所述溝槽；

沿著所述外延生長層表面和所述溝槽壁表面生成的柵極氧化膜；

在所述外延生長層表面和所述溝槽周邊所需區域內生成的屬于所述第一導電類型的所述擴散層；

在所述擴散層表面和所述溝槽周邊生成的屬于所述第一導電類型的所述漏層。

注入所述溝槽內、從而被所述柵極氧化膜包圍的柵極，去除所述柵極的上部一直到抵達屬于所述第一導電類型的所述擴散層的下部；以及

在所述外延生長層表面所需區域生成的屬于所述第二導電類型的本體區。

6．權利要求5的垂直MOS晶體管，其特征在于還包括在所述半導體基片和所述第一外延生長層之間的接觸部分生成的屬于所述第二導電類型的本體區。

7．權利要求1至6中任何一項的垂直MOS晶體管，其特征在于：所述溝槽被做成U形，并且所述柵極氧化膜中沿著所述溝槽底部形成的部分要比沿著所述溝槽側壁形成的部分厚。

8．制造垂直MOS晶體管的方法，它包括：

在屬于第一導電類型的半導體基片上面生成屬于第二導電類型的第一外延生長層的第一外延生長層生成步驟；

在所述第一外延生長層上面生成屬于所述第一導電類型的第二外延生長層的第二外延生長層生成步驟；

通過在所述第二外延生長層上面預先規劃用來生成溝槽的區域實施各向異性刻蝕并穿透所述第二外延生長層和所述第一外延生長層到達所述半導體基片內部而形成溝槽的溝槽形成步驟；

沿著所述第二外延生長層的表面和所述溝槽壁表面生成柵極氧化膜的柵極氧化膜生成步驟；

在所述柵極氧化膜上淀積多晶硅層的多晶硅層淀積步驟；

在所述溝槽中生成柵極的柵極生成步驟，其方法是：對所述多晶硅層實施刻蝕使得所述柵極的上部抵達所述第一外延生長層的上部；以及

在所述第二外延生長層的表面和所述溝槽周邊生成屬于所述第一導電類型的漏層的漏層生成步驟。

9．制造垂直MOS晶體管的方法，它包括：

權利要求8中詳述的所述第一外延生長層生成步驟，所述第二外延生長層生成步驟，所述溝槽形成步驟，所述柵極氧化膜生成步驟，以及所述多晶硅層淀積步驟；

通過對所述多晶硅膜實施刻蝕而在所述溝槽中生成柵極的柵極生成步驟；

使所述柵極氧化使得其上部抵達所述第一外延生長層的上部的柵極氧化步驟；以及

權利要求8中詳述的所述漏層形成步驟。