一种沟槽式MOS器件及其制备方法技术

技术编号:37705496 阅读:26 留言:0更新日期:2023-06-01 23:54
本发明专利技术公开一种沟槽式MOS器件及其制备方法,涉及晶体管加工技术领域。本发明专利技术用于解决衬底多次减薄的操作以及抛光打磨过程中缺少固定键合,增加了衬底翘曲的概率,正面成型结构缺少保护容易受到玷污,耐压性能和抑制尖峰电压、尖峰电流的性能有待提升的技术问题。本发明专利技术沟槽式MOS器件通过在金属电极体下方形成的增强电极层和钛粘结层,减少沟槽底部电场强度的同时有效抑制尖峰电压和尖峰电流;该沟槽式MOS器件加工良率高,成本低,使用时电压电流波动小,性能优异;减薄处理前粘贴耐污保护膜,能够对已经成型的MOS器件主体结构进行隔绝保护,键合胶的临时键合能够将裸片晶圆衬底与厚载体固定,避免抛光打磨过程中产生翘曲。避免抛光打磨过程中产生翘曲。避免抛光打磨过程中产生翘曲。

【技术实现步骤摘要】
一种沟槽式MOS器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于晶体管加工
,具体涉及一种沟槽式MOS器件及其制备方法。

技术介绍

[0002] MOS管全称是金属

氧化物

半导体场效应晶体管或称金属

绝缘体

半导体场效应晶体管,属于场效应管中的绝缘栅型,因此,MOS管有时候又称为绝缘栅场效应管。MOS管的栅极和源极之间是绝缘的,电压产生电场从而导致源极

漏极电流的产生。此时的栅极电压决定了漏极电流的大小,控制栅极电压的大小就可以控制漏极电流的大小。因此,MOS管是一个由改变电压来控制电流的器件,所以是电压器件, MOS管道输入特性为容性特性,所以输入阻抗极高。
[0003]目前关于沟槽型MOS器件及其制造方法的报道较多,授权公告号CN109004030B的专利从下到上依次包括多晶硅层、氮化硅层、第一外延层和第二外延层的衬底结构、栅介质层、第一介质层、金属电极引出端;解决了现有沟槽型MOS器件因在栅氧生长工艺中晶圆背面的高浓度掺杂多晶硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沟槽式MOS器件,其特征在于,包括从下到上依次设置的减薄衬底层(10)、氮化硅层(20)、中间衬底层(30)、第一外延层(40)和第二外延层(50),第二外延层(50)内向下延伸设有多个栅极沟槽(110),栅极沟槽(110)的内表面下部从外向内依次形成有栅氧化层(51)和多晶硅氧化层(52),栅极沟槽(110)的内表面上部从外向内依次形成有栅介质层(53)和多晶硅层(54),栅极沟槽(110)的内部设有贯穿出第二外延层(50)的金属电极体(55),金属电极体(55)与栅极沟槽(110)的底部之间依次设有增强电极层(56)和钛粘结层(57),栅氧化层(51)与栅介质层(53)的外部位于第二外延层(50)的上方设有N+源极区层(60),N+源极区层(60)的上方设有绝缘介质层(70),多个填充有金属的接触孔(80)穿过绝缘介质层(70)并延伸至第二外延层(50),绝缘介质层(70)的上方设有金属区层(90)。2.根据权利要求1所述的一种沟槽式MOS器件,其特征在于,所述减薄衬底层(10)由裸片晶圆衬底减薄得到,厚度为10~20μm。3.一种沟槽式MOS器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,选取具有第一导电类型的裸片晶圆衬底(100),通过外延生长工艺在裸片晶圆衬底(100)的上表面依次形成氮化硅层(20)以及具有第一导电类型的中间衬底层(30)、第一外延层(40)、第二外延层(50);步骤二,对第二外延层(50)的表面进行光刻和刻蚀,形成多个相互平行的栅极沟槽(110);步骤三,在栅极沟槽(110)和第二外延层(50)的表面沉积一层二氧化硅形成第一介质层(120);步骤四,在第一介质层(120)上沉积N型或P型掺杂的导电多晶硅,通过干法刻蚀在栅极沟槽(110)的内表面下部形成栅氧化层(51)和多晶硅氧化层(52),在栅极沟槽(110)的内表面上部形成栅介质层(53)和多晶硅层(54);步骤五,将P型杂质离子注入到栅介质层(53)之外的第一介质层(120)内,快速退火处理形成N+源极区层(60);步骤六,在栅极沟槽(110)的内部区域沉积金属钛粘结剂得到钛粘结层(57),在钛粘结层(57)的表面沉积氮化钛得到增强电极层(56),在增强电极层(56)的表面沉积金属钨形成金属电极体(55);步骤七,如在N+源极区层(60)的上方沉积一层二氧化硅形成第二介质层(130),通过干法刻蚀形成多个接触孔(80)的凹槽,将金属钨或铜沉积至接触孔(80)的凹槽内;步骤八,在接触孔(80)上方沉积一层与第二介质层(130)齐平的二氧化硅,与剩余的第二介质层(130)形成绝缘介质层(70);步骤九,在绝缘介质层(70)的上方沉积铜合金得到金属区层(90);步骤十,粘贴耐污保护膜(140)后在裸片晶圆衬底(100)背面旋涂键合胶(150)与厚载体粘合,真空吸附后通过晶圆减薄抛光机打磨去除裸片晶圆衬底(100)背面需...

【专利技术属性】
技术研发人员:田宝刘入源潘欣宇任春晖
申请(专利权)人:青岛澳芯瑞能半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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