超结功率MOSFET的制备方法技术

本申请公开一种超结功率MOSFET的制备方法，该方法经多次外延生长，每次外延生长后进行单排或多排离子注入，然后经高温推进在半导体衬底上形成第一导电类型外延层和n个第二导电类型区，第二导电类型区之间的第一导电类型外延层与第二导电类型区沿水平方向交替排列形成超结结构；在超结结构的第二导电类型区上刻蚀沟槽，在沟槽内的栅极氧化层上填充栅极材料形成沟槽栅极，在沟槽之间的平面上的栅极氧化层形成平面栅极，并在沟槽栅极上形成源极，能够获得兼有平面栅极和沟槽栅极的超结功率MOSFET，其中沟槽栅极连接源极，能够：减少超结外延层的导通电阻和层数；该MOSFET具有超低电容，可增加开关速度，且具有更加优化的FOM。

【技术实现步骤摘要】
超结功率MOSFET的制备方法
本申请涉及半导体器件
，具体涉及一种超结功率MOSFET的制备方法。
技术介绍
功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管，Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)是多子导电性器件，具有开关速度快、输入阻抗高、易驱动、不存在二次击穿现象等优点。理想的功率MOSFET应具有较低的导通电阻、开关损耗和较高的阻断电压；由于其导通电阻和击穿电压之间的牵制作用，限制了功率MOSFET的发展。目前改善功率MOSFET性能(如功率、频率)的主要实现方式包括：改进制备工艺和器件结构，通过改进器件结构优化性能的MOSFET主要包括沟槽栅VDMOS(垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管，VerticalDouble-diffusedMOSFET)和DMOS(双扩散金属氧化物半导体场效应管，Double-diffusedMOSFET)。但在高压应用领域，随着击穿电压的升高，功率VDMOS的外延层厚度不断增加，掺杂浓度逐渐降低，导致导通电阻会随着击穿电压的增大而成2.5次方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超结功率MOSFET的制备方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、提供一面设有漏极的半导体衬底；/nS2、采用多次外延生长，每次外延生长后进行单排或多排离子注入，然后采用高温推进，在所述半导体衬底的与所述一面相对设置的另一面形成第一导电类型外延层，在所述第一导电类型外延层中形成n个间隔的第二导电类型区，n为正整数；所述第二导电类型区之间的第一导电类型外延层与所述第二导电类型区沿水平方向交替排列形成超结结构；/nS3、采用刻蚀在所述n个第二导电类型区上对应形成n个沟槽；/nS4、采用硅热氧化，沿所述沟槽及沟槽之间的平面形成栅极氧化层；/nS5、采用化学气相沉积在所述沟槽内填充栅极材料形成沟...

【技术特征摘要】
1.一种超结功率MOSFET的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、提供一面设有漏极的半导体衬底；
S2、采用多次外延生长，每次外延生长后进行单排或多排离子注入，然后采用高温推进，在所述半导体衬底的与所述一面相对设置的另一面形成第一导电类型外延层，在所述第一导电类型外延层中形成n个间隔的第二导电类型区，n为正整数；所述第二导电类型区之间的第一导电类型外延层与所述第二导电类型区沿水平方向交替排列形成超结结构；
S3、采用刻蚀在所述n个第二导电类型区上对应形成n个沟槽；
S4、采用硅热氧化，沿所述沟槽及沟槽之间的平面形成栅极氧化层；
S5、采用化学气相沉积在所述沟槽内填充栅极材料形成沟槽栅极；
S6、采用化学气相沉积在所述平面上选择性淀积栅极材料形成平面栅极；
S7、采用离子溅射在所述沟槽栅极上形成源极。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2具体包括：采用多次外延生长在所述半导体衬底的与所述一面相对设置的另一面依次形成多层子第一导电类型外延层，每次外延生长后向形成的子第一导电类型外延层中进行单排或多排离子注入，使得在所述多层子第一导电类型外延层中形成阵列分布的n列子第二导电类型区，采用高温推进，使所述多层子第一导电类型外延层沿竖直方向形成第一导电类型外延层，每列子第二导电类型区沿竖直方向形成第二导电类型区，从而在所述第一导电类型外延层中形成n个间隔的第二导电类型区，n为正整数；所述第二导电类型区之间的第一导电类型外延层与所述第二导电类型区沿水平方向交替排列形成超结结构。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5还包括：在所述沟槽内填充形成沟槽栅极之后，退火氧化，使所述沟槽栅极表面氧化形成栅极氧化层；
在步骤S6之后且在步骤S7之前，还包括：
S61、采用低压化学气相沉积，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷秀芳，姜春亮，赵浩宇，李伟聪，林泳浩，
申请(专利权)人：深圳市威兆半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44