[發(fā)明專利]在MOSFET器件中集成肖特基的方法和結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210067439.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN102738211A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷燮光;蘇毅;伍時(shí)謙;安荷·叭剌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L27/06;H01L21/822
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

1.一種結(jié)合一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和肖特基二極管在輕摻雜半導(dǎo)體襯底組合上的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

a)多個(gè)形成在襯底組合中的溝槽，沿襯底組合的整體縱方向延伸，在所述多個(gè)溝槽之間構(gòu)成多個(gè)臺(tái)面結(jié)構(gòu)，每個(gè)溝槽都用導(dǎo)電材料填充，并且通過(guò)一薄層的電介質(zhì)材料與溝槽壁分開，形成一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極區(qū)；

b)兩個(gè)導(dǎo)電類型與襯底組合相反的具有第一導(dǎo)電類型的摻雜本體區(qū)形成在每個(gè)臺(tái)面結(jié)構(gòu)中，所述的兩個(gè)摻雜本體區(qū)之間被襯底組合的一個(gè)裸露部分分開，在每個(gè)摻雜本體區(qū)構(gòu)成一個(gè)接觸溝槽，沿襯底組合的縱深方向部分延伸；

c)一對(duì)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜源極區(qū)形成在每個(gè)摻雜本體區(qū)內(nèi)，這對(duì)摻雜源極區(qū)位于每個(gè)接觸溝槽附近的對(duì)邊上；以及

d)一個(gè)含有肖特基勢(shì)壘金屬的肖特基二極管，肖特基勢(shì)壘金屬形成在兩個(gè)摻雜本體區(qū)的每個(gè)接觸溝槽中，在肖特基勢(shì)壘金屬和將兩個(gè)摻雜本體區(qū)分開的襯底組合裸露部分的裸露在接觸溝槽中的垂直側(cè)壁之間的交界處形成一個(gè)肖特基結(jié)。

2.如權(quán)利要求1所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括一個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的摻雜屏蔽區(qū)，形成在每個(gè)所述的摻雜本體區(qū)中，所述的摻雜屏蔽區(qū)沿?fù)诫s本體區(qū)的整體縱深方向延伸到將兩個(gè)摻雜本體區(qū)分開的襯底組合的裸露部分的一部分裸露在接觸溝槽中的垂直側(cè)壁中。

3.如權(quán)利要求2所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的摻雜屏蔽區(qū)為重?fù)诫s。

4.如權(quán)利要求1所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的襯底組合是一個(gè)襯底。

5.如權(quán)利要求1所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的襯底組合是一個(gè)具有外延層形成在上面的襯底。

6.如權(quán)利要求5所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，將兩個(gè)摻雜本體區(qū)分開的所述的襯底組合裸露部分是外延層。

7.如權(quán)利要求2所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的摻雜屏蔽區(qū)包圍著摻雜本體區(qū)內(nèi)形成的接觸溝槽的所有的底部拐角，并且延伸到襯底組合裸露部分裸露在接觸溝槽中的垂直側(cè)壁的底部中。

8.如權(quán)利要求6所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括一個(gè)具有第一導(dǎo)電類型的額外的摻雜屏蔽區(qū)，形成在將兩個(gè)摻雜本體區(qū)分開的襯底組合的裸露部分的頂面中。

9.如權(quán)利要求2所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的摻雜屏蔽區(qū)沿本體區(qū)形成的接觸溝槽的整體寬度或長(zhǎng)度延伸，摻雜屏蔽區(qū)也形成在襯底組合裸露部分的一部分裸露在接觸溝槽中的垂直側(cè)壁中，摻雜屏蔽區(qū)沿裸露的垂直側(cè)壁的整體長(zhǎng)度延伸。

10.如權(quán)利要求1所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的第一導(dǎo)電類型為p型。

11.如權(quán)利要求1所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的第二導(dǎo)電類型為n型。

12.如權(quán)利要求1所述的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的肖特基二極管和所述的一個(gè)或多個(gè)MOSFET器件集成在不同的鄰近臺(tái)面結(jié)構(gòu)中。

13.一種用于制備結(jié)合一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和肖特基二極管在輕摻雜半導(dǎo)體襯底組合上的集成結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括：

a)在襯底組合中制備多個(gè)溝槽，并且沿襯底組合的整體縱深方向延伸，在所述多個(gè)溝槽之間構(gòu)成多個(gè)臺(tái)面結(jié)構(gòu)；

b)用導(dǎo)電材料填充每個(gè)溝槽，與溝槽壁通過(guò)一薄層電介質(zhì)材料分開，構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極區(qū)；

c)在每個(gè)臺(tái)面結(jié)構(gòu)中制備兩個(gè)導(dǎo)電類型與每個(gè)臺(tái)面結(jié)構(gòu)內(nèi)的襯底相反的具有第一導(dǎo)電類型的摻雜本體區(qū)，襯底組合的裸露部分將兩個(gè)摻雜本體區(qū)分開，在每個(gè)摻雜本體區(qū)形成一個(gè)接觸溝槽，沿襯底組合的一部分縱深方向延伸；

d)在每個(gè)摻雜本體區(qū)內(nèi)，制備一對(duì)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜源極區(qū)，這對(duì)摻雜源極區(qū)位于每個(gè)接觸溝槽附近的對(duì)邊上；并且

e)在兩個(gè)摻雜本體區(qū)的每個(gè)接觸溝槽內(nèi)，制備含有肖特基勢(shì)壘金屬的肖特基二極管，在肖特基勢(shì)壘金屬和將兩個(gè)摻雜本體區(qū)分開的襯底組合的裸露部分的裸露在接觸溝槽中的垂直側(cè)壁之間的交界處，肖特基勢(shì)壘金屬形成一個(gè)肖特基結(jié)。

14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在每個(gè)摻雜本體區(qū)內(nèi)制備具有第一導(dǎo)電類型的摻雜屏蔽區(qū)，摻雜屏蔽區(qū)沿?fù)诫s本體區(qū)的整體縱深方向延伸到將兩個(gè)摻雜本體區(qū)分開的襯底組合的裸露部分的一部分裸露在接觸溝槽中的垂直側(cè)壁中。