[發明專利]電阻場板電導調制場效應MOS器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202011232183.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112349785B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 譚開洲;肖添;張嘉浩;楊永暉;李孝權;王鵬飛;裴穎;李光波;蔣和全;張培健;邱盛;陳良;崔偉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十四研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336;H01L29/40
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李鐵

1.一種電阻場板電導調制場效應MOS器件，其特征在于，包括：

襯底；

外延層，設置在所述襯底上；

MOS源極區，設置在所述外延層中且位于所述外延層的頂部；

MOS溝道區，設置在所述外延層中且位于所述MOS源極區之下；

槽柵結構，設置在所述外延層的頂部，且垂直穿過所述MOS源極區與所述MOS溝道區；

半絕緣電阻場板結構，設置在所述外延層中且與所述襯底電連接，位于所述槽柵結構之下且與所述槽柵結構電連接；

其中，所述外延層中形成有溝槽，所述溝槽垂直穿過所述MOS源極區、所述MOS溝道區以及所述外延層至所述襯底；所述半絕緣電阻場板結構和所述槽柵結構沿著所述溝槽的底部到頂部方向依次設置在所述溝槽中；

沿著所述溝槽的槽壁向內，所述半絕緣電阻場板結構包括場板介質層和半絕緣電阻場板層，所述槽柵結構包括柵介質層、第一槽柵層及第二槽柵層；所述第二槽柵層與所述半絕緣電阻場板層電連接；在所述溝槽的底部，所述半絕緣電阻場板層與所述襯底電連接。

2.根據權利要求1所述的電阻場板電導調制場效應MOS器件，其特征在于，所述電阻場板電導調制場效應MOS器件還包括：

MOS溝道接觸區，設置在所述外延層的頂部中，與所述MOS溝道區接觸。

3.根據權利要求2所述的電阻場板電導調制場效應MOS器件，其特征在于，所述電阻場板電導調制場效應MOS器件還包括：

源極電極，設置在所述MOS溝道接觸區上，且與所述MOS溝道接觸區兩側的所述MOS源極區電連接；

漏極電極，設置在所述襯底遠離所述外延層的一側；

柵極電極，設置在所述槽柵結構上且與所述槽柵結構電連接。

4.一種電阻場板電導調制場效應MOS器件的制備方法，其特征在于，包括步驟：

提供襯底，并在所述襯底上形成外延層；

在所述外延層的頂部內形成MOS溝道區、MOS源極區及MOS溝道接觸區；

形成溝槽，所述溝槽垂直穿過所述MOS源極區、所述MOS溝道區以及所述外延層至所述襯底；

沿著所述溝槽的底部到頂部方向，在所述溝槽中依次形成半絕緣電阻場板結構和槽柵結構，所述半絕緣電阻場板結構與所述槽柵結構電連接，且所述半絕緣電阻場板結構遠離所述槽柵結構的一端與所述襯底電連接；

形成源極電極、漏極電極及柵極電極；

其中，沿著所述溝槽的底部到頂部方向，在所述溝槽中依次形成所述半絕緣電阻場板結構和所述槽柵結構的步驟包括：

對所述溝槽的底部及側壁進行氧化，形成場板介質層；

刻蝕去除所述溝槽底部的場板介質層；

在所述溝槽中填充形成半絕緣電阻場板層，所述溝槽的頂部未完全填滿，所述溝槽頂部的剩余部分至少穿過所述MOS溝道區；

刻蝕去除所述溝槽頂部剩余部分的側壁的場板介質層；

對所述溝槽頂部剩余部分的側壁及底部進行氧化，形成柵介質層；

沿著所述溝槽的槽壁向內，在所述溝槽頂部剩余部分中依次形成第一槽柵層及第二槽柵層，且所述第二槽柵層的底部與所述半絕緣電阻場板層電連接；

所述半絕緣電阻場板層和殘留的所述場板介質層構成所述半絕緣電阻場板結構，所述第一槽柵層、所述第二槽柵層及所述柵介質層構成所述槽柵結構。

5.根據權利要求4所述的電阻場板電導調制場效應MOS器件的制備方法，其特征在于，在所述外延層的頂部內形成所述MOS溝道區、所述MOS源極區及所述MOS溝道接觸區的步驟包括：

進行第一次離子注入和第一次離子擴散，在所述外延層的頂部內形成所述MOS溝道區；

進行第二次離子注入，形成所述MOS源極區，所述MOS源極區位于所述MOS溝道區之上；

進行第三次離子注入，形成所述MOS溝道接觸區，所述MOS溝道接觸區與所述MOS溝道區接觸。