[發明專利]一種窗口自對準的分柵型半浮柵晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202111437262.0
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114141629A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 晁鑫;王晨;焦慧芳;李檀;陳琳;孫清清;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/423;H01L29/788
• 代理公司: 北京得信知識產權代理有限公司 11511
• 代理人: 孟海娟

1.一種窗口自對準的分柵型半浮柵晶體管制備方法，其特征在于，

包括以下步驟：

在襯底的器件制作區進行N型離子注入形成器件源端，然后外延生長P型硅層并進行N型離子注入，形成P型溝道區和N阱區；

刻蝕形成U形溝槽，所述U形溝槽貫穿所述N阱區和P型溝道區；

在所述U形溝槽的底部和側壁形成第一柵氧化層，使位于側壁的第一柵氧化層的頂部高于所述P型溝道區的頂部；

淀積第一多晶硅層使其填充所述U形溝槽，并刻蝕使其上表面高于所述第一柵氧化層的高度，形成半浮柵與N阱區的接觸窗口；

對所述第一多晶硅層的中間區域進行刻蝕，使位于所述U形溝槽底部的部分第一柵氧化層暴露，形成控制柵制作區域；

淀積第二柵氧化層，使其覆蓋所述半浮柵表面，然后淀積N型第二多晶硅層形成控制柵，使其填充所述控制柵制作區域，所述控制柵的上表面與所述半浮柵上表面持平；

刻蝕所述控制柵上方的第二柵氧化層，然后淀積第三柵氧化層，使其覆蓋所述半浮柵和控制柵表面，并延伸覆蓋N阱區表面；

在所述第三柵氧化層上形成分離柵介質層，在分離柵介質表面淀積第三多晶硅層，對所述第三多晶硅層、所述分離柵介質層和第三柵氧化層進行刻蝕，使位于邊緣的N阱區表面露出，形成分離柵結構；

在所述分離柵結構兩側形成側墻，進行N型離子注入，形成漏端和分離柵，完成分柵型半浮柵晶體管的制作。

2.根據權利要求1所述的窗口自對準的分柵型半浮柵晶體管制備方法，其特征在于，

形成第一柵氧化層的步驟具體包括：

在器件表面淀積第一柵氧化層，并在U形溝槽內填充第二氮化硅層；

然后化學機械拋光第二氮化硅層至頂部的第一柵氧化層高度；

接著回刻第二氮化硅層至高于所述P型溝道區的高度；

而后各向同性刻蝕預留第二氮化硅層之上的位于U形溝槽側壁和頂部的第一柵氧化層，然后去除第二氮化硅層完成第一柵氧化層的制作。

3.一種窗口自對準的分柵型半浮柵晶體管，其特征在于，

包括：

襯底，其為N型，作為器件源端，其上形成有P型溝道區和N阱區；

U形溝槽，其貫穿所述N阱區及P型溝道區；

第一柵氧化層，形成在所述U形溝槽的底部和側壁，且位于側壁的第一柵氧化層的頂部高于所述P型溝道區的頂部；

半浮柵和控制柵，形成在所述U形溝槽中，其中，所述控制柵居中，所述半浮柵位于外側，所述控制柵與所述半浮柵之間形成有第二柵氧化層，且所述控制柵的高度與所述半浮柵高度相同，所述半浮柵覆蓋U形溝槽側壁的第一柵氧化層，且與所述N阱區形成接觸窗口；

第三柵氧化層，覆蓋所述U形溝槽，并延伸覆蓋部分N型阱區表面；

分離柵介質層和分離柵，所述分離柵介質覆蓋所述第三柵氧化層，所述分離柵覆蓋所述分離柵介質并完全填充所述U形溝槽；

側墻，形成在所述分離柵兩側；

漏端，形成在所述側墻兩側、所述N型阱區中，

其中，所述控制柵采用N型多晶硅，所述分離柵采用N型多晶硅。