[發(fā)明專利]MOSFET結構及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711270129.4
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN109873036B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 羅澤煌
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/10;H01L21/336
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

1.一種MOSFET結構，其特征在于，包括：

襯底；

第一導電類型阱區(qū)，設于所述襯底上；

至少一個第一溝槽，開設于所述第一導電類型阱區(qū)表面并向下延伸；

第二導電類型阱區(qū)，所述第一溝槽是向下延伸至所述第二導電類型阱區(qū)；

柵氧化層，設于所述第一溝槽的內表面；

多晶硅柵，位于所述柵氧化層內側，填充于所述第一溝槽底部及側壁的部分區(qū)域；

源極，具有第一導電類型，設于所述第二導電類型阱區(qū)內、所述多晶硅柵之間的第一溝槽下部；

導電栓塞，從所述第一溝槽的上方向下延伸，貫穿所述源極后與所述第二導電類型阱區(qū)接觸；

絕緣氧化層，填充于所述第一溝槽內、所述導電栓塞與多晶硅柵之間，覆蓋所述多晶硅柵，并將所述多晶硅柵與所述源極進行絕緣隔離；及

漏極，具有第一導電類型，設于所述第一溝槽外、所述源極的斜上方；

第二溝槽；

柵極引出結構，從所述第二溝槽底部向上堆積并從所述第二溝槽露出；

襯底引出，具有第二導電類型，所述襯底引出和所述第二溝槽之間設有隔離結構；其中，所述MOSFET結構集成了肖特基二極管，所述導電栓塞形成縱向的金屬半導體界面，所述導電栓塞作為肖特基二極管的陽極，所述第一導電類型阱區(qū)介于第二導電類型阱區(qū)和襯底之間的部分作為肖特基二極管的陰極，所述第一導電類型和第二導電類型為相反的導電類型。

2.根據(jù)權利要求1所述的MOSFET結構，其特征在于，所述漏極和所述第一溝槽之間還設有隔離結構。

3.根據(jù)權利要求1所述的MOSFET結構，其特征在于，所述襯底具有第二導電類型，所述第二導電類型阱區(qū)設于所述第一導電類型阱區(qū)內，所述導電栓塞向下貫穿所述第二導電類型阱區(qū)后延伸至所述襯底。

4.根據(jù)權利要求1所述的MOSFET結構，其特征在于，所述導電栓塞的材質為金屬，或所述導電栓塞的材質為合金，或所述導電栓塞的材質包括金屬和金屬氮化物。

5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的MOSFET結構，其特征在于，所述第一導電類型是N型，所述第二導電類型是P型。

6.一種MOSFET結構的制造方法，包括：

步驟A，提供在襯底上形成有第一導電類型阱區(qū)的晶圓；

步驟B，在所述第一導電類型阱區(qū)表面開設向下延伸的第一溝槽；

步驟C，在所述第一溝槽的內表面形成柵氧化層；

步驟D，向所述第一溝槽內填充多晶硅，將所述第一溝槽填滿；

步驟E，刻蝕所述多晶硅至預定厚度，在所述第一溝槽底部形成該預定厚度的多晶硅層；

步驟F，在所述多晶硅層的表面和所述第一溝槽的側壁形成第一絕緣氧化層；

步驟G，向下刻蝕所述第一絕緣氧化層和多晶硅層，使所述第一溝槽的底部露出，所述側壁的多晶硅層和第一絕緣氧化層被保留；

步驟H，在所述第一溝槽的下方形成第二導電類型阱區(qū)，在所述第二導電類型阱區(qū)內形成第一導電類型的源極；包括向所述第一溝槽內注入第二導電類型的離子，在所述第一溝槽的下方形成所述第二導電類型阱區(qū)，然后注入第一導電類型的離子，在所述第二導電類型阱區(qū)內形成所述源極，在所述第一、第二導電類型的離子注入時第一溝槽側壁的第一絕緣氧化層會作為阻擋層，因為所述第一絕緣氧化層的阻擋作用所述源極在橫向與所述側壁的多晶硅層基本不重合；

步驟I，在所述第一溝槽內形成第二絕緣氧化層，將所述多晶硅層與所述源極進行絕緣隔離；及

步驟J，在所述第一溝槽外、所述源極的斜上方注入第一導電類型的離子，形成漏極，并刻蝕所述第一溝槽底部的第二絕緣氧化層，將所述第二導電類型阱區(qū)和源極露出，向所述第一溝槽內填入導電材料、形成貫穿所述源極與所述第二導電類型阱區(qū)接觸的導電栓塞；

所述第一導電類型和第二導電類型為相反的導電類型。

7.根據(jù)權利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述步驟A提供的晶圓還形成有隔離結構；所述步驟B是光刻后刻蝕部分所述隔離結構，將所述隔離結構刻穿后，以被所述光刻膠保護而未被刻蝕的隔離結構為硬掩膜，繼續(xù)向下刻蝕所述第一導電類型阱區(qū)形成所述第一溝槽。