【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体领域，特别是涉及场效应管及其制造方法、集成电路器件。
技术介绍
1、金属-氧化物-半导体-场效应晶体管(mosfet)器件，又可称绝缘栅场效应管。基于碳化硅（sic）材料的绝缘栅场效应管器件具有开关损耗低、易驱动等特性，在电网、新能源汽车、国防军工等诸多领域中发挥了重要的作用，受到业界高度关注。
2、为了进一步提高sic mosfet的静态性能，业内的技术路线逐渐从平面栅sicmosfet过渡到沟槽栅sic mosfet，沟槽栅sic mosfet通过去除jfet区域电阻、提高沟道迁移率以及缩小元胞宽度降低了导通电阻。然而沟槽栅氧会暴露在高电场之下，其可靠性存在问题。
3、为了提升栅氧的可靠性，可采用在栅氧底部形成电流扩散区的工艺方式，具体地可采用离子注入的形式。不过这种工艺对设计和工艺窗口的要求较高：沟槽的宽度设计值不宜过宽，例如不超过1µm，否则沟槽底部的栅氧会暴露在高电场之下；如果沟槽宽度过窄，例如如果低于0.5µm，则器件的导通电阻较高。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对如何在栅氧底部适宜地形成电流扩散区的问题，提供一种用于形成场效应管的方法，并提供一种场效应管、一种集成电路器件。
2、本公开实施方式提供一种用于形成场效应管的方法，该方法包括：根据位于预制半导体结构的刻蚀掩模，形成栅极沟槽，其中，栅极沟槽延伸入预制半导体结构；形成预制掩膜层，预制掩膜层覆盖刻蚀掩模并沿栅极沟槽的内壁面延展；基于预制掩膜层形成自对准掩模，
3、本公开实施方式提供的用于形成场效应管的方法，设计和工艺窗口较宽，适于制造尺寸范围更灵活、宽泛的产品。该方法能够自对准地形成离子注入区，能够确保离子注入区与栅极沟槽基本对正，且离子注入区比栅极沟槽窄。该方法形成的产品质量可靠性能好。
4、在一些实施方式中，通过各向异性刻蚀工艺将预制掩膜层形成为自对准掩模。
5、如此设置，可较为精确地控制自对准掩模的形成。
6、在一些实施方式中，自对准掩模的材料包括硅。
7、自对准掩模可以在离子注入工艺实现阻挡离子，并且在不同的刻蚀步骤中具有较好的刻蚀选择性。
8、在一些实施方式中，预制半导体结构包括依次堆叠的外延层、保护层、电流扩散层、沟道层以及第一源接触区，外延层、电流扩散层及第一源接触区具有第一掺杂类型，保护层和沟道层具有第二掺杂类型；栅极沟槽延伸入电流扩散层；离子注入的步骤中：形成电流扩散区，电流扩散区贯穿保护层并延伸入外延层，电流扩散区具有第一掺杂类型。
9、如此设置，在元胞截面内可形成l型电流扩散层与近似方形的电流扩散区配合的导电路径，有利于降低场效应管的导通电阻，还有利于在阻断状态下抑制栅氧电场的增加。此外，该方法的结构参数设计及工艺实现也较为容易。
10、在一些实施方式中，该方法还包括：去除刻蚀掩模，及去除自对准掩模；形成绝缘层，绝缘层位于栅极沟槽的内壁面；以及形成栅极。
11、如此设置，可较为容易地利用半导体结构形成栅极结构。
12、在一些实施方式中，形成栅极的步骤包括：沉积得到随形栅极；及对随形栅极进行回刻工艺，得到栅极，其中，沿栅极沟槽的延伸方向，栅极的投影暴露出绝缘层的底壁投影的一部分。
13、本公开实施方式提供的方法可形成分立栅，有助于降低沟槽底部中间位置的栅氧电场。此外，还有助于降低栅漏电容（cgd）。
14、在另一方面，本公开实施方式还提供一种场效应管，该场效应管包括：半导体结构；及栅极结构，延伸入半导体结构，半导体结构包括离子注入区，离子注入区沿延伸方向的投影面积小于栅极结构的延伸端的投影面积，且离子注入区与栅极结构的延伸端中心对齐。
15、本公开实施方式提供的场效应管尺寸范围广、结构质量高、且性能稳定均衡。该场效应管的导通特性好，同时栅极结构受到较好的保护，使用寿命长。
16、在一些实施方式中，半导体结构包括依次堆叠的外延层、保护层、电流扩散层、沟道层以及第一源接触区，外延层、电流扩散层及第一源接触区具有第一掺杂类型，保护层和沟道层具有第二掺杂类型；栅极结构延伸入电流扩散层；离子注入区为具有第一掺杂类型的电流扩散区，电流扩散区贯穿保护层并延伸入外延层。
17、如此设置，该场效应管具有较好的设计裕量和较好的制造工艺，导通电阻低，栅氧电场低。
18、在一些实施方式中，栅极结构包括栅极和绝缘层，绝缘层位于栅极与半导体结构之间；沿栅极结构的延伸方向，栅极的投影暴露出绝缘层的底壁投影的一部分。
19、该场效应管，栅极结构底部中间位置的栅氧电场低且栅漏电容低。
20、本公开实施方式还提供一种集成电路器件，包括：电路；及前述的场效应管，场效应管与电路电连接。
21、本公开实施方式提供的集成电路器件具有较低的制造成本，较好的使用性能及较好的使用寿命。
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1.用于形成场效应管的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的用于形成场效应管的方法，其中，通过各向异性刻蚀工艺将所述预制掩膜层形成为自对准掩模。
3.根据权利要求1所述的用于形成场效应管的方法，其中，所述自对准掩模的材料包括硅。
4.根据权利要求1所述的用于形成场效应管的方法，其中，所述预制半导体结构包括依次堆叠的外延层、保护层、电流扩散层、沟道层以及第一源接触区，所述外延层、所述电流扩散层及所述第一源接触区具有第一掺杂类型，所述保护层和所述沟道层具有第二掺杂类型；
5.根据权利要求1所述的用于形成场效应管的方法，其中，还包括：
6.根据权利要求5所述的用于形成场效应管的方法，其中，形成所述栅极的步骤包括：
7.场效应管，包括：
8.根据权利要求7所述的场效应管，其中，所述半导体结构包括依次堆叠的外延层、保护层、电流扩散层、沟道层以及第一源接触区，所述外延层、所述电流扩散层及所述第一源接触区具有第一掺杂类型，所述保护层和所述沟道层具有第二掺杂类型；
9.根据权利要求7所述的场效应管，其
10.集成电路器件，包括：
...【技术特征摘要】
1.用于形成场效应管的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的用于形成场效应管的方法，其中，通过各向异性刻蚀工艺将所述预制掩膜层形成为自对准掩模。
3.根据权利要求1所述的用于形成场效应管的方法，其中，所述自对准掩模的材料包括硅。
4.根据权利要求1所述的用于形成场效应管的方法，其中，所述预制半导体结构包括依次堆叠的外延层、保护层、电流扩散层、沟道层以及第一源接触区，所述外延层、所述电流扩散层及所述第一源接触区具有第一掺杂类型，所述保护层和所述沟道层具有第二掺杂类型；
5.根据权利要求1所述的用于形成场效...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛况，徐弘毅，任娜，王宝柱，王珩宇，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：
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