[發明專利]一種結型場效應晶體管器件的制備方法

在審

• 申請號: 202011150276.X
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112466753A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 蔣騫苑;趙德益;呂海鳳;郝壯壯;張嘯;王允
• 申請（專利權）人: 上海維安半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335;H01L29/06;H01L29/08;H01L29/423;H01L29/808
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

1.一種結型場效應晶體管器件的制備方法，其特征在于，包括：

步驟S1，提供一硅片，所述硅片具有第一表面和第二表面，于所述硅片的第一表面通過光刻工藝和離子注入工藝形成至少一個第一N型埋層；

步驟S2，通過光刻工藝和離子注入工藝于所述第一N型埋層的鄰邊形成一P型埋層，并對所述第一N型埋層和所述P型埋層進行高溫退火，以得到具有一定結深的第一N型埋層和所述P型埋層；

步驟S3，進行清洗，并于所述第一表面、所述第一N型埋層和所述P型埋層的上表面形成一第一P型外延層；

步驟S4，于所述第一P型外延層的上表面通過光刻工藝和離子注入工藝形成第二N型埋層；

步驟S5，進行清洗，并于所述第一P型外延層和所述第二N型埋層的上表面形成第二P型外延層；

步驟S6，于所述第二P型外延層的表面通過光刻工藝和離子注入工藝形成N+注入區，并進行退火；

步驟S7，通過光刻工藝和離子注入工藝于所述N+注入區的鄰邊形成P+注入區；

步驟S8，于所述第二P型外延層、所述N+注入區和所述P+注入區上生長二氧化硅介質層，并沿Y軸方向采用光刻工藝和干法刻蝕工藝形成深槽；

步驟S9，利用高溫硼源擴散形成深P+摻雜區；

步驟S10，利用清洗溶液進行清洗，隨后于所述深槽內淀積P+多晶硅；

步驟S11，通過光刻工藝和刻蝕工藝去除局部的二氧化硅介質層，以露出所述N+注入區，并于所述N+注入區上方形成對應的柵極接觸孔；

步驟S12，通過金屬濺射工藝、光刻工藝和干法刻蝕工藝，形成漏極金屬、第一柵極金屬和源極金屬，并粘貼藍膜保護層；

步驟S13，對所述硅片的第二表面進行減薄處理，于所述第二表面上蒸發金屬，形成第二柵極金屬。

2.根據權利要求1所述的結型場效應晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述硅片為N+型半導體襯底，所述N+型半導體襯底的電阻率為[0.001Ω*cm，0.01Ω*cm]。

3.根據權利要求1所述的結型場效應晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述第一N型埋層的摻雜注入元素為銻或砷，離子注入劑量為4E15～1E16每平方厘米，注入能量為60～120KeV；

所述P型埋層的摻雜注入元素為硼，離子注入劑量為2E15～5E15每平方厘米，注入能量為60～80KeV，于離子注入后進行高溫退火，高溫退火溫度為[1150℃，1200℃]，時間為90～120分鐘，以使所述P型埋層形成的結深度小于所述第一N型埋層形成的結深度。

4.根據權利要求1所述的結型場效應晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述第一P型外延層的電阻率為[0.005Ω*cm，0.01Ω*cm]，厚度為[6μm，8μm]，形成所述第一P型外延層的生長溫度為[1140℃，1180℃]，所述第一N型埋層和所述P型埋層向所述第一P型外延層中擴散，且所述第一N型埋層向上擴散的結深度大于所述P型埋層向上擴散的結深度。

5.根據權利要求1所述的結型場效應晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述第二N型埋層的摻雜注入元素為銻或砷，離子注入劑量為6E15～1E16每平方厘米，注入能量為60～120KeV。

6.根據權利要求1所述的結型場效應晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述第二P型外延層的電阻率為[0.005Ω*cm，0.01Ω*cm]，厚度為[5μm，7μm]，形成所述第二P型外延層的生長溫度為[1140℃，1180℃]。

7.根據權利要求1所述的結型場效應晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述N+注入區的注入元素為磷或砷，離子注入劑量為3E15～8E15每平方厘米，注入能量為100～120KeV，形成所述N+注入區的退火溫度為[950℃，1000℃]，時間為30～60分鐘，且所述N+注入區、所述第一N型埋層、所述第二N型埋層于Y軸方向上下對齊。