[發明專利]一種溝槽型MOS晶體管、其制備方法和包含其的電子裝置

在審

• 申請號: 201810822227.2
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109065625A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 吳冬冬
• 申請（專利權）人: 七色堇電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 上海知義律師事務所 31304
• 代理人: 楊楠

1.一種溝槽型MOS晶體管，制備在襯底上，其特征在于，所述MOS晶體管的溝槽分為兩段：第一段溝槽和第二段溝槽，所述第一段溝槽內和第二段溝槽內分別填充第一柵極材料和第二柵極材料，所述第一柵極材料和所述第二柵極材料由柵極絕緣層實現物理上隔離，所述MOS晶體管的柵極金屬從所述第一柵極材料上引出。

2.如權利要求1所述的溝槽型MOS晶體管，其特征在于：所述第一段溝槽的寬度大于所述第二段溝槽的寬度。

3.如權利要求2所述的溝槽型MOS晶體管，其特征在于：所述第一段溝槽寬度為所述第二段溝槽寬度的3:1～5:1之間。

4.如權利要求1所述的溝槽型MOS晶體管，其特征在于：所述第二段溝槽深度不大于所述第一段溝槽深度。

5.如權利要求1所述的溝槽型MOS晶體管，其特征在于：所述柵氧絕緣層位于所述第一段溝槽內。

6.一種溝槽型MOS晶體管的制備方法，其特征在于，包括：

提供一襯底，在所述襯底正面上生長一外延層，所述外延層上包括預定的終端區域和元胞區域；

在所述外延層上形成第一段溝槽和第二段溝槽，其中第一段溝槽和所述第二段溝槽連通，且在所述終端區域和所述元胞區域均有所述第一段溝槽和第二段溝槽；

在所述第一段溝槽和第二段溝槽內分別形成第一柵極材料和第二柵極材料，以及隔離所述第一柵極材料和第二柵極材料的柵氧絕緣層；

在所述外延層中形成體區、阱區；

在所述襯底正面形成源區金屬和柵極金屬，其中所述柵極金屬與所述第一柵極材料電連通；

在所述襯底背面形成漏極金屬。

7.如權利要求6所述的溝槽型MOS晶體管的制備方法，其特征在于：在所述外延層上形成第一段溝槽和第二段溝槽，其中第一段溝槽和所述第二段溝槽連通，且在所述終端區域和所述元胞區域均有所述第一段溝槽和第二段溝槽,具體為：

刻蝕所述外延層，形成第一段溝槽；

在所述外延層表面和所述第一段溝槽內形成刻蝕阻擋層；

再次刻蝕所述外延層和第一段溝槽內壁，形成第二段溝槽和位于所述第一段溝槽側壁的阻擋層側壁。

8.如權利要求7所述的溝槽型MOS晶體管的制備方法，其特征在于：在所述第一段溝槽和第二段溝槽內分別形成第一柵極材料和第二柵極材料，以及隔離所述第一柵極材料和第二柵極材料的柵氧絕緣層，具體為；

在所述第二段溝槽內壁形成第一柵氧層；

第一次沉積所述柵極材料至填滿所述第一段溝槽和第二段溝槽；

回刻所述柵極材料至所述第一段溝槽內；

去除所述第一段溝槽內的所述阻擋層側壁；

在所述第一段溝槽內和所述柵極材料表面形成第二柵氧層；

第二次沉積所述柵極材料至填滿所述第一段溝槽，回刻去除多余柵極材料在所述第一段溝槽內形成第二柵極材料。

9.如權利要求8所述的溝槽型MOS晶體管的制備方法，其特征在于：

在所述第一段溝槽內和所述柵極材料表面形成第二柵氧層，采用熱氧工藝；

在去除所述第一段溝槽內的所述阻擋層側壁后，還包括：

在離子注入工藝，在所述外延層表面和所述第一段溝槽內注入離子，其中注入離子的導電類型和所述外延層的導電類型相同。

10.一種電子裝置，其特征在于，包括如權利要求1至5所述的溝槽型MOS晶體管。