[發明專利]橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管及其制造方法

在審

• 申請號: 201911312979.5
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN112993034A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 劉斯揚;盧麗;肖魁;林峰;葉然;孫偉鋒;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

1.一種橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管，其特征在于，包括：

襯底，具有第二導電類型；

漂移區，具有第一導電類型，設于所述襯底上，所述第一導電類型和第二導電類型為相反的導電類型；

漏極區，具有第一導電類型，設于所述漂移區中；

體區，設于所述襯底上，具有第二導電類型；

源極區，設于所述體區中；

平面柵結構，設于所述體區上；

槽柵結構，從所述體區的頂部向下方延伸；

體輕摻雜區，設于所述體區中且緊貼所述槽柵結構的側壁設置，具有第二導電類型，所述體輕摻雜區的摻雜濃度小于周圍的體區的摻雜濃度、且與所述體區位于平面柵結構下方的上表面區域的摻雜濃度趨于一致。

2.根據權利要求1所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管，其特征在于，所述體輕摻雜區是通過摻雜小于所述體區濃度的第一導電類型雜質形成。

3.根據權利要求1所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管，其特征在于，所述槽柵結構貫穿所述體區。

4.根據權利要求1所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管，其特征在于，所述源極區包括第一導電類型區和第二導電類型區，所述第二導電類型區靠近所述平面柵結構的一側和靠近所述槽柵結構的一側均設有所述第一導電類型區。

5.一種橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管的制造方法，包括：

獲取形成有溝槽的襯底，所述襯底具有第二導電類型；

在所述溝槽的側壁摻雜第一導電類型雜質以形成體輕摻雜區，所述第一導電類型和第二導電類型為相反的導電類型；

在所述溝槽中填充多晶硅；

形成平面柵結構及體區，所述平面柵結構位于所述體區上，所述體輕摻雜區被所述體區包圍，所述體區具有第二導電類型，所述體輕摻雜區的摻雜濃度小于周圍的體區的摻雜濃度、且與所述體區位于平面柵結構下方的上表面區域的摻雜濃度趨于一致。

6.根據權利要求5所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管的制造方法，其特征在于，所述獲取形成有溝槽的襯底的步驟包括：

獲取襯底；

在所述襯底表面形成開有溝槽刻蝕窗口的掩膜層；

通過所述溝槽刻蝕窗口刻蝕形成所述溝槽；

所述在所述溝槽的側壁摻雜第一導電類型雜質以形成體輕摻雜區的步驟，包括以所述掩膜層為注入阻擋層注入第一導電類型雜質，且所述注入是注入角度與襯底平面的夾角大于零度小于90度的傾斜注入。

7.根據權利要求6所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管的制造方法，其特征在于，所述在所述溝槽中填充多晶硅的步驟之后、所述形成平面柵結構及體區的步驟之前，還包括注入第一導電類型雜質在所述襯底上部形成第一導電類型的阱區的步驟。

8.根據權利要求7所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管的制造方法，其特征在于，所述在所述溝槽中填充多晶硅的步驟之前還包括在所述溝槽的內表面形成槽柵介質層的步驟；所述形成平面柵結構的步驟包括：

在所述阱區的上表面形成平面柵介質層；

在所述平面柵介質層上形成平面柵多晶硅層。

9.根據權利要求8所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管的制造方法，其特征在于，所述形成平面柵介質層的步驟之前，還包括在所述阱區中形成第一導電類型的漂移區的步驟。

10.根據權利要求9所述的橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管的制造方法，其特征在于，還包括離子注入形成第一導電類型區和第二導電類型區的步驟，所述第一導電類型區包括形成于所述漂移區中的漏極區，所述第二導電類型區形成于所述體區中，且所述體區中所述第二導電類型區靠近所述平面柵結構的一側和靠近所述槽柵結構的一側均設有所述第一導電類型區，所述體區中的所述第一導電類型區和第二導電類型區共同作為源極區。