[發(fā)明專利]一種垂直雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410514651.2
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN105529262A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫曉儒;周宏偉;阮孟波
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤華晶微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06;H01L29/36
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 路凱;胡彬

1.一種垂直雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的制作方法，其特征在 于，包括如下步驟：

提供第一導(dǎo)電類型襯底；

在所述第一導(dǎo)電類型襯底上方形成第一外延層，所述第一外延層的導(dǎo)電類 型為第一導(dǎo)電類型，所述第一外延層具有第一電阻率；

在所述第一外延層上方形成交替相間的第一導(dǎo)電類型柱區(qū)和第二導(dǎo)電類型 柱區(qū)，所述第二導(dǎo)電類型柱區(qū)位于所述第一導(dǎo)電類型柱區(qū)的兩側(cè)，所述第一導(dǎo) 電類型柱區(qū)具有第二電阻率，所述第二電阻率小于所述第一電阻率；

在所述第一導(dǎo)電類型柱區(qū)上方形成第三外延層，所述第三外延層的導(dǎo)電類 型為第一導(dǎo)電類型，所述第三外延層具有第三電阻率，以及在所述第二導(dǎo)電類 型柱區(qū)上方形成第二導(dǎo)電類型阱區(qū)，所述第二導(dǎo)電類型阱區(qū)與所述第二導(dǎo)電類 型柱區(qū)相連，所述第三電阻率等于所述第二電阻率；

在所述第三外延層上表面形成柵極區(qū)；

在所述第二導(dǎo)電類型阱區(qū)內(nèi)形成第一導(dǎo)電類型源區(qū)；

在所述柵極區(qū)上方形成柵極金屬層，在所述第一導(dǎo)電類型源區(qū)上方形成源 極金屬層，在所述第一導(dǎo)電類型襯底下方形成漏極金屬層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一外延層的厚 度為10～30微米，所述第一電阻率為5～20歐姆·厘米，所述第一導(dǎo)電類型柱 區(qū)的厚度為15～40微米，所述第二電阻率為2～10歐姆·厘米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第三外延層的厚度 為5～10微米，所述第三外延層的摻雜離子類型和摻雜濃度與所述第一導(dǎo)電類 型柱區(qū)相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述形成交替相間的 第一導(dǎo)電類型柱區(qū)和第二導(dǎo)電類型柱區(qū)的方法為多次外延法或深槽外延法。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的制作方法，其特征在于，所述第一導(dǎo) 電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型；或所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述 第二導(dǎo)電類型為N型。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的制作方法制作的垂直雙擴散金屬 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管，其特征在于，所述場效應(yīng)管包括：

第一導(dǎo)電類型襯底；

位于所述第一導(dǎo)電類型襯底下方的漏極金屬層；

位于所述第一導(dǎo)電類型襯底上方的第一外延層，所述第一外延層的導(dǎo)電類 型為第一導(dǎo)電類型，所述第一外延層具有第一電阻率；

位于所述第一外延層上方的交替相間的第一導(dǎo)電類型柱區(qū)和第二導(dǎo)電類型 柱區(qū)，所述第二導(dǎo)電類型柱區(qū)位于所述第一導(dǎo)電類型柱區(qū)的兩側(cè)，所述第一導(dǎo) 電類型柱區(qū)具有第二電阻率，所述第二電阻率小于所述第一電阻率；

位于所述第一導(dǎo)電類型柱區(qū)上方的第三外延層，所述第三外延層的導(dǎo)電類 型為第一導(dǎo)電類型，所述第三外延層具有第三電阻率，所述第三電阻率等于所 述第二電阻率，以及位于所述第三外延層表面的柵極區(qū)和柵極金屬層；

位于所述第二導(dǎo)電類型柱區(qū)上方的第二導(dǎo)電類型阱區(qū)，所述第二導(dǎo)電類型 阱區(qū)與所述第二導(dǎo)電類型柱區(qū)相連；

位于所述第二導(dǎo)電類型阱區(qū)內(nèi)的第一導(dǎo)電類型源區(qū)，以及位于所述第一導(dǎo) 電類型源區(qū)表面的源極金屬層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的場效應(yīng)管，其特征在于，所述第一外延層的厚 度為10～30微米，所述第一電阻率為5～20歐姆·厘米，所述第一導(dǎo)電類型柱 區(qū)的厚度為15～40微米，所述第二電阻率為2～10歐姆·厘米。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的場效應(yīng)管，其特征在于，所述第三外延層的厚 度為5～10微米，所述第三外延層的摻雜離子類型和摻雜濃度與所述第一導(dǎo)電 類型柱區(qū)相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項所述的場效應(yīng)管，其特征在于，所述第一導(dǎo) 電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型；或所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述 第二導(dǎo)電類型為N型。