[發明專利]溝渠式金屬氧化物半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201210082709.1
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102779850A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 郭錦德;陳逸男;劉獻文
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，包含：

一第一導電類型的基材，具有一第一面以及與所述第一面相對的一第二面；

所述第一導電類型的一外延層，位于所述第一面上；

一第二導電類型的摻雜井，位于所述外延層上；

所述第一導電類型的一摻雜區域，位于所述摻雜井上；以及

一溝渠式柵極，至少部分地位于所述摻雜區域中，其中所述溝渠式柵極具有一頂部，其小于部分地位于所述摻雜井中的一底部。

2.根據權利要求1所述的溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，所述頂部和所述底部共同形成一瓶子形狀。

3.根據權利要求2所述的溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，所述頂部是所述瓶子形狀的一瓶頸。

4.根據權利要求1所述的溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，所述第一導電類型是N型。

5.根據權利要求1所述的溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，所述第一導電類型是P型。

6.根據權利要求1所述的溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，另包含：

有插塞寬度的一插塞，而直接接觸所述摻雜區域；以及

多個彼此相鄰的所述溝渠式柵極。

7.根據權利要求6所述的溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，所述插塞與所述溝渠式柵極之間有一個插塞間距，而且任何兩相鄰所述底部之間的距離不小于所述插塞間距和所述插塞寬度的總和。

8.根據權利要求1所述的溝渠式金屬氧化物半導體結構，其特征在于，所述溝渠式柵極包含厚度為的一柵極絕緣結構。

9.一種形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，包含：

提供一基材、一外延層、一摻雜區域和一摻雜井，所述基材為一第一導電類型，并具有一第一面以及與所述第一面相對的一第二面，所述第一導電類型的所述外延層位于所述第一面上，所述第二導電類型的所述摻雜井位于所述外延層上，以及所述第一導電類型的所述摻雜區域位于所述摻雜井上；

進行一垂直刻蝕步驟，形成穿入所述摻雜區域以及所述摻雜井的一柵極溝渠；

進行一橫向刻蝕步驟，部分移除所述摻雜井，而形成了所述柵極溝渠的一底部區域；

進行一氧化步驟，形成一柵極絕緣結構，來覆蓋所述底部區域的內壁和所述柵極溝渠的一頂部；以及

將一導電材料填入所述柵極溝渠內，以形成一溝渠式柵極。

10.根據權利要求9所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，所述第一導電類型是N型。

11.根據權利要求9所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，所述第一導電類型是P型。

12.根據權利要求9所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，所述橫向刻蝕步驟為一濕刻蝕步驟。

13.根據權利要求9所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，該橫向刻蝕步驟包括：

提供位于所述柵極溝渠中并覆蓋所述摻雜井的一掩膜；

進行一摻雜區域氧化步驟，形成覆蓋所述摻雜區域的一內壁和暴露所述掩膜的一犧牲層；

移除所述掩膜，而暴露出所述摻雜井；以及

進行所述橫向刻蝕步驟。

14.根據權利要求13所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，所述掩膜包括一光致抗蝕劑。

15.根據權利要求13所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，另包含：

移除所述犧牲層。

16.根據權利要求9所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，所述垂直刻蝕步驟形成一頂部，其連同所述底部一起形成了一個瓶子形狀。

17.根據權利要求16所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，所述頂部是所述瓶子形狀的一瓶頸。

18.根據權利要求9所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，另包含：

形成多個彼此相鄰的所述溝渠式柵極；以及

形成具有一插塞間距的插塞，而直接接觸所述摻雜區域。

19.根據權利要求18所述的形成溝渠式金屬氧化物半導體結構的方法，其特征在于，所述溝渠式柵極與所述插塞之間有一個插塞間距，任何兩相鄰的底部之間的距離不小于所述插塞間距和所述插塞寬度的總和。