[發(fā)明專利]一種3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810187224.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN108447910A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳邦明;王本艷;景蔚亮;黃添益
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新儲(chǔ)集成電路有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L27/092;H01L21/336;H01L21/8238
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征在于，預(yù)先制備一襯底層，并在所述襯底層的上表面制備一外延層，還包括以下步驟：

步驟S1，在預(yù)設(shè)位置進(jìn)行深溝槽隔離，刻蝕出隔離深槽并作為柵極位置；

步驟S2，在所述外延層設(shè)置第一導(dǎo)電類型的阱區(qū)和第二導(dǎo)電類型的阱區(qū)；

步驟S3，在所述隔離深槽中兩側(cè)及底部先形成隔離層，然后在所述隔離深槽中填充多晶硅體；

步驟S4，在所述阱區(qū)內(nèi)的漏極、源極、襯底極和所述柵極處形成二硅化鈦層；

步驟S5，進(jìn)行硼磷硅玻璃淀積以形成硼磷硅玻璃層，并在所述硼磷硅玻璃層中設(shè)置組成所述漏極、所述源極、所述柵極和所述襯底極的導(dǎo)柱以及導(dǎo)片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征是，所述步驟S3具體包括以下步驟：

步驟S31，在所述外延層生長二氧化硅絕緣層；

步驟S32，進(jìn)行多晶硅淀積，使得所述隔離深槽中形成所述多晶硅體，而后氧化所述多晶硅體表面；

步驟S33，進(jìn)行氮化硅的淀積，而后刻蝕掉水平面的氮化硅，在所述多晶硅體兩側(cè)形成隔離側(cè)墻。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征是，所述步驟S5具體包括以下步驟：

步驟S51，淀積形成所述硼磷硅玻璃層后，進(jìn)行CMP剖光；

步驟S52，在所述硼磷硅玻璃刻蝕出容納第一導(dǎo)柱、第二導(dǎo)柱、第三導(dǎo)柱和第四導(dǎo)柱的接觸孔，在所述接觸孔淀積出所述第一導(dǎo)柱、所述第二導(dǎo)柱、所述第三導(dǎo)柱和所述第四導(dǎo)柱；

步驟S53，在所述硼磷硅玻璃層表面進(jìn)行金屬淀積及刻蝕，形成與所述第一導(dǎo)柱相連的第一導(dǎo)片、與所述第二導(dǎo)柱相連的第二導(dǎo)片、與所述第三導(dǎo)柱相連的第三導(dǎo)片以及與所述第四導(dǎo)柱相連的第四導(dǎo)片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征是，所述襯底層為高摻雜半導(dǎo)體，所述外延層為低摻雜半導(dǎo)體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征是，在步驟S1之前，在所述外延層的表面進(jìn)行淺槽隔離，以形成若干隔離淺槽，所述深溝槽隔離的位置為所述隔離淺槽處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征是，所述隔離深槽的橫截面為V字形。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征是，所述第一導(dǎo)柱、所述第二導(dǎo)柱、所述第三導(dǎo)柱和所述第四導(dǎo)柱為鎢金屬。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法，其特征是，所述第一導(dǎo)片、所述第二導(dǎo)片、所述第三導(dǎo)片和所述第四導(dǎo)片為鎢金屬。

9.一種3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括：

襯底層，由具有第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體材質(zhì)形成；

外延層，所述外延層設(shè)置于所述襯底層上方，所述外延層的導(dǎo)電類型與所述襯底層的導(dǎo)電類型相同，所述外延層內(nèi)設(shè)有第一導(dǎo)電類型的阱區(qū)和第二導(dǎo)電類型的阱區(qū)；

硼磷硅玻璃層，所述硼磷硅玻璃層設(shè)置于所述外延層上方；

所述阱區(qū)內(nèi)依次設(shè)有漏極、柵極、源極和襯底極；

所述柵極包括：

第一導(dǎo)片，所述第一導(dǎo)片設(shè)置于所述硼磷硅玻璃層上表面；

第一導(dǎo)柱，所述第一導(dǎo)柱穿設(shè)于所述硼磷硅玻璃層中；

多晶硅體，所述多晶硅體橫截面為V字形，所述多晶硅體的尖端嵌設(shè)于所述外延層中。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征是，所述漏極包括：

第二導(dǎo)片，所述第二導(dǎo)片設(shè)置于所述硼磷硅玻璃層表面；

第二導(dǎo)柱，所述第二導(dǎo)柱穿設(shè)于所述硼磷硅玻璃層中，所述第二導(dǎo)柱兩端分別與所述第二導(dǎo)片和所述外延層相連；

所述源極包括：

第三導(dǎo)片，所述第三導(dǎo)片設(shè)置于所述硼磷硅玻璃層表面；

第三導(dǎo)柱，所述第三導(dǎo)柱穿設(shè)于所述硼磷硅玻璃層中，所述第三導(dǎo)柱兩端分別與所述第三導(dǎo)片和所述外延層相連；

所述襯底極包括：

第四導(dǎo)片，所述第四導(dǎo)片設(shè)置于所述硼磷硅玻璃層表面；

第四導(dǎo)柱，所述第四導(dǎo)柱穿設(shè)于所述硼磷硅玻璃層中，所述第四導(dǎo)柱兩端分別與所述第四導(dǎo)片和所述外延層相連。