一种双沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，公开了一种双沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用。制备方法：在半导体衬底层上形成半导体外延层；在半导体外延层上方形成阱区；在阱区上表面的中间区域形成N型重掺杂区，在阱区上表面、N型重掺杂区两侧的区域，形成P型重掺杂区，二者构成掺杂区；在N型重掺杂区的两侧分别刻蚀一个虚拟沟槽，虚拟沟槽的侧壁和底部形成P型重掺杂层，内部填充氧化物；在N型重掺杂区的中间刻蚀一个栅极沟槽；在掺杂区远离半导体外延层的一侧形成金属层。本发明专利技术还提出一种电子设备。该方法制备的双沟槽型MOS场效应晶体管，栅极沟槽未发生明显改变，沟道电阻不会增加，同时提高了栅极沟槽结构的可靠性。提高了栅极沟槽结构的可靠性。提高了栅极沟槽结构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种双沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种双沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是下一代高效电力电子器件技术的核心器件。基于碳化硅的MOSFET击穿临界电场约是基于硅材料的MOSFET的10倍，且碳化硅MOSFET与高压硅IGBT器件相比，具有更高的带宽，更低的损耗以及更高的工作温度，因此，碳化硅MOSFET受到了广泛关注。常规沟槽型碳化硅MOSFET中栅极沟槽的栅氧厚度相同，特别是两个侧壁，因为在同一晶向，使得栅氧厚度的一致性更好。为了获得较高的导通电流能力，通常栅氧厚度相对较薄，但沟槽拐角位置易出现高电场，栅氧在经受高电场的情况下可靠性会降低，甚至直接击穿。如果单纯增加栅氧厚度，会大幅提高沟道的导通电阻，严重影响器件性能。
[0003]因此，有必要提供一种制备方法，使根据该方法制备的MOS场效应晶体管的电流导通能力高，栅极沟槽的可靠性高。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供半导体衬底层，在所述半导体衬底层上形成半导体外延层；S2：在所述半导体外延层上方形成阱区；S3：刻蚀所述阱区上表面的中间区域，向所述中间区域注入N型杂质，形成N型重掺杂区；刻蚀所述阱区上表面、所述N型重掺杂区两侧的区域，向所述区域注入P型杂质，形成P型重掺杂区；所述N型重掺杂区和所述P型重掺杂区构成掺杂区；S4：在所述N型重掺杂区的两侧分别刻蚀一个虚拟沟槽，使所述虚拟沟槽由所述掺杂区顶部延伸到所述半导体外延层，向所述虚拟沟槽的底部和侧壁注入P型杂质，形成P型重掺杂层；向所述虚拟沟槽的内部填充氧化物；在所述N型重掺杂区的中间区域刻蚀一个栅极沟槽，使所述栅极沟槽由所述N型重掺杂区顶部延伸到所述半导体外延层；此时，形成如下沟槽：一个所述栅极沟槽，所述栅极沟槽的两侧各形成一个虚拟沟槽；S5：在所述掺杂区远离所述半导体外延层的一侧形成金属层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4在刻蚀所述虚拟沟槽时，在所述掺杂区刻蚀的是一部分N型重掺杂区和一部分P型重掺杂区。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中向所述虚拟沟槽的内部填充的氧化物为二氧化硅；优选地，填充所述氧化物的方法为化学气相沉积法。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4还包括在所述栅极沟槽的侧壁和底部形成栅极氧化物层，具体方法包括：先进行牺牲氧化，再采用热氧化工艺生长所述栅极氧化物层；优选地，所述栅极氧化物层为二氧化硅层；优选地，步骤S4在形成所述栅极氧化物层后，还包括在所述栅极...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱忠，
申请(专利权)人：深圳市至信微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：