[發明專利]一種自對準的場效應晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202110374319.0
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113299599A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 陳敏;孫春明;戴維;符志崗;歐新華;袁瓊;朱同祥;邱星福;劉宗金
• 申請（專利權）人: 上海芯導電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/528;H01L21/336;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

1.一種自對準的場效應晶體管的制備方法，應用于包含屏蔽柵溝槽型的場效應晶體管的制備，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A1，提供一硅基外延層，與所述硅基外延層的表面形成阻擋層，所述阻擋層至少包括一第一介質層，所述第一介質層位于所述阻擋層的最外層；

步驟A2，刻蝕部分所述阻擋層和所述硅基外延層從而形成若干第一溝槽；

步驟A3，于剩余的所述阻擋層的表面和所述第一溝槽內生長第一氧化層，在所述第一溝槽內形成由所述第一氧化層包圍的第二溝槽；

步驟A4，于所述第二溝槽內填充源極多晶硅，并回刻至所述第一氧化層表面；

步驟A5，刻蝕所述源極多晶硅，使得所述源極多晶硅的表面低于所述硅基外延層的表面；

步驟A6，刻蝕所述第一氧化層，使得所述第一溝槽側壁的所述第一氧化層的表面低于所述源極多晶硅的表面，同時使得阻擋層中的所述第一介質層露出表面；

步驟A7，于所述源極多晶硅的表面、所述第一溝槽的側壁和所述第一溝槽內的所述第一氧化層的表面生長柵氧化層；

步驟A8，于所述第一溝槽內填充柵極多晶硅，并回刻至所述阻擋層中的所述第一介質層的表面；

步驟A9，去除所述阻擋層；

步驟A10，于所述硅基外延層內依次形成第一注入層和第二注入層；

步驟A11，于所述硅基外延層的表面和所述柵極多晶硅的表面依次形成第二氧化層和第二介質層，于所述柵極多晶硅兩邊的側壁區域具有有側壁的所述第二介質層；

步驟A12，刻蝕所述第二介質層并保留側壁的所述第二介質層；

步驟A13，由所述側壁的所述第二介質層形成接觸孔的自對準；

步驟A14，刻蝕所述第二氧化層和所述硅基外延層形成所述接觸孔；

步驟A15，于所述接觸孔填充金屬并回刻至所述第二氧化層的表面。

2.如權利要求1所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，所述第一介質層為氮化層。

3.如權利要求1所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，所述阻擋層為第一介質層-氧化層的層疊結構，所述阻擋層的所述氧化層在所述阻擋層的最外層；

在所述步驟A6中，刻蝕所述第一氧化層和所述阻擋層的最外層的氧化層使得所述第一介質層露出表面。

4.如權利要求1所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，所述阻擋層為氧化層-第一介質層-氧化層的層疊結構；

在所述步驟A6中，刻蝕所述第一氧化層和所述阻擋層的最外層的氧化層使得所述第一介質層露出表面。

5.如權利要求1所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，所述第二介質層為氮化層。

6.如權利要求1所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，所述步驟A2中，刻蝕部分所述阻擋層和所述硅基外延層從而形成若干第一溝槽包括以下步驟：

步驟A21，于所述阻擋層表面覆蓋光刻膠，刻蝕部分所述阻擋層以露出部分所述硅基外延層的表面；

步驟A22，去除所述光刻膠，刻蝕所述硅基外延層形成所述第一溝槽。

7.如權利要求1所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，在所述步驟A6中，采用濕法刻蝕所述第一氧化層。

8.如權利要求1所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，在所述步驟A11中，通過化學氣相沉積形成所述第二氧化層。

9.如權利要求8所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，其特征在于，在所述步驟A11中，在形成所述第二氧化層之前，還通過熱生長的方法在所述硅基外延層的表面和所述柵極多晶硅的表面形成第三氧化層。

10.一種自對準的場效應晶體管，其特征在于，采用如權利要求1-9任意一項所述的一種自對準的場效應晶體管的制備方法，包括：

硅基外延層；

所述硅基外延層上設置有第一溝槽；

所述第一溝槽底面和側壁上具有第一氧化層，所述第一氧化層圍成第二溝槽；

所述第二溝槽內填充有源極多晶硅；

所述第一氧化層的表面低于所述源極多晶硅的表面，所述源極多晶硅的表面低于所述硅基外延層的表面；

所述源極多晶硅的表面和所述第一氧化層的表面形成一柵氧化層；

所述柵氧化層上設置有柵極多晶硅；

所述硅基外延層內形成有第一注入層和第二注入層；

所述柵極多晶硅表面覆蓋有第二氧化層，在所述柵極多晶硅兩側的側壁區域有側壁的第二氧化層，所述側壁的第二氧化層處形成有側壁的第二介質層；

以所述側壁的第二介質層為自對準形成有接觸孔，所述接觸孔內填充有金屬。