[實(shí)用新型]耗盡型MOSFET器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821564557.8
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN208819887U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱袁正;周永珍
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫新潔能股份有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

本實(shí)用新型提供一種耗盡型MOSFET器件，包括：第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s襯底，以及在第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s襯底上形成的第一導(dǎo)電類型輕摻雜外延層，襯底和外延層構(gòu)成形成半導(dǎo)體基板；半導(dǎo)體基板上包括有源區(qū)、柵極引出區(qū)和終端保護(hù)區(qū)；有源區(qū)位于半導(dǎo)體基板中央?yún)^(qū)域，柵極引出區(qū)位于有源區(qū)外側(cè)，終端保護(hù)區(qū)位于有源區(qū)和柵極引出區(qū)外圈；在有源區(qū)內(nèi)，第一導(dǎo)電類型輕摻雜外延層上部有第二導(dǎo)電類型輕摻雜體區(qū)和溝槽狀的柵電極，柵電極兩側(cè)有第一導(dǎo)電類型耗盡層，柵電極頂部側(cè)面設(shè)有第一導(dǎo)電類型源極；柵電極與第一導(dǎo)電類型源極、第一導(dǎo)電類型耗盡層、第二導(dǎo)電類型輕摻雜體)、外延層通過柵氧層電絕緣；本實(shí)用新型降低了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法，尤其是一種耗盡型MOSFET器件。

背景技術(shù)

MOSFET按導(dǎo)電方式可分兩大類：耗盡型與增強(qiáng)型，當(dāng)柵壓為零時，導(dǎo)電溝道為開通狀態(tài)，有較大漏極電流的稱為耗盡型；當(dāng)柵壓為零，導(dǎo)電溝道關(guān)閉，漏極電流也為零，必須在一定的柵壓之后溝道道通才有漏極電流的稱為增強(qiáng)型。

平面型MOSFET由于結(jié)構(gòu)原因，器件元胞密度低，無法像溝槽型MOSFET一樣元胞高度集成，同比相同電流能力下芯片面積會較大；從工藝成本上看平面型MOSFET器件工藝步驟多，光刻次數(shù)多，晶圓生產(chǎn)成本相對高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種耗盡型MOSFET器件，以及制造方法，使用溝槽柵的結(jié)構(gòu)，通過帶角度的離子注入工藝在有源區(qū)的柵極溝槽的兩個側(cè)壁形成耗盡層，工藝流程簡化，使用光刻板層數(shù)減少，降低芯片生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種耗盡型MOSFET器件的制造方法，包括以下步驟：

步驟(a)，提供第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s襯底，并在第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s襯底上形成第一導(dǎo)電類型輕摻雜外延層；形成半導(dǎo)體基板；

步驟(b)，在半導(dǎo)體基板的第一導(dǎo)電類型輕摻雜外延層表面注入第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子，通過高溫退火形成第二導(dǎo)電類型輕摻雜體區(qū)；第二導(dǎo)電類型輕摻雜體區(qū)位于所述外延層上部，第二導(dǎo)電類型輕摻雜體區(qū)橫貫整個半導(dǎo)體基板；

步驟(c)，在第一導(dǎo)電類型輕摻雜外延層正面通過溝槽光刻、刻蝕形成多個陣列型的溝槽；所述溝槽包括位于半導(dǎo)體基板中央有源區(qū)內(nèi)的柵極溝槽、有源區(qū)外側(cè)的柵極引出區(qū)內(nèi)的柵極引出溝槽、有源區(qū)和柵極引出區(qū)外圈的分壓保護(hù)區(qū)內(nèi)的分壓保護(hù)溝槽、分壓保護(hù)區(qū)外圈的截止保護(hù)區(qū)內(nèi)的截止保護(hù)溝槽；其中，分壓保護(hù)溝槽和截止保護(hù)溝槽為環(huán)形結(jié)構(gòu)；有源區(qū)內(nèi)的柵極溝槽和柵極引出區(qū)內(nèi)的柵極引出溝槽通過半導(dǎo)體基板端頭的橫向溝槽相互連通；

溝槽深度超過第二導(dǎo)電類型輕摻雜體區(qū)的深度；

步驟(d)，在上述溝槽結(jié)構(gòu)內(nèi)壁以及半導(dǎo)體基板表面生長絕緣氧化層；

步驟(e)，在有源區(qū)內(nèi)注入第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子，離子注入工藝為帶角度注入，通過高溫退火激活形成第一導(dǎo)電類型耗盡層，第一導(dǎo)電類型耗盡層位于半導(dǎo)體基板中央有源區(qū)內(nèi)的柵極溝槽側(cè)壁；

或先進(jìn)行步驟(e)再進(jìn)行步驟(d)；

步驟(f)，在半導(dǎo)體基板正面淀積多晶硅；多晶硅填充外延層內(nèi)的溝槽，及覆蓋外延層表面；

刻蝕半導(dǎo)體基板正面的多晶硅，僅保留在溝槽內(nèi)的多晶硅，同時保留半導(dǎo)體基板正面的絕緣氧化層；

在柵極溝槽內(nèi)形成柵電極，在柵極引出溝槽內(nèi)形成柵引出結(jié)構(gòu)，在分壓保護(hù)溝槽內(nèi)形成分壓保護(hù)環(huán)，在截止保護(hù)溝槽304內(nèi)形成截止保護(hù)環(huán)；

步驟(g)，注入第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)，并退火激活；在有源區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)電類型輕摻雜體區(qū)上部形成第一導(dǎo)電類型源極；在截止保護(hù)區(qū)內(nèi)截止保護(hù)環(huán)外側(cè)的第二導(dǎo)電類型輕摻雜體區(qū)上部形成第一導(dǎo)電類型子區(qū)；

步驟(h)，在外延層及溝槽多晶硅表面淀積絕緣介質(zhì)層，并回流；