MOSFET器件的形成方法与流程

专利检索2024-12-11  32


本发明涉及半导体,尤其是涉及一种mosfet器件的形成方法。


背景技术:

1、如图1,现有技术的高密度mos器件包括:外延层101,外延层101具有一沟槽。在外延层101沟槽内的屏蔽栅102,屏蔽栅102通过栅介质层103和沟槽的底壁以及侧壁隔开。屏蔽栅102内具有第一接触孔104,第一接触孔101与屏蔽栅102之间通过层间介质层105隔开。在第一接触孔104下方和两侧的外延层101内还有第一阱区106,第一接触孔104两侧的第一阱区106内还形成有与第一接触孔104连通的第一源区107。在靠近外延层101表面的外延层101内还设置有第二阱区108以及设置在第二阱区108内并且靠近第二阱区108表面的第二源区109。层间介质层105还覆盖屏蔽栅102、第二阱区108、第二源区109的表面。同时层间介质层105内还具有第二接触孔110,第二接触孔110穿过层间介质层105延伸至第二阱区108的内部,第二接触孔110与第二源区109连通。因此,该高密度mos器件具有4个沟道通路,能有效降低沟道导通电阻。

2、然而,该高密度mos器件的耐压较低,容易被击穿。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种mosfet器件的形成方法,提高mosfet器件的耐压,从而降低mosfet器件被击穿的风险。

2、为了达到上述目的,本发明提供了一种mosfet器件的形成方法,包括:

3、提供具有沟槽的外延层;

4、在所述沟槽内形成侧墙,所述侧墙覆盖部分所述沟槽的底壁和部分所述沟槽的侧壁;

5、在所述沟槽内依次形成栅介质层和具有第一通孔的屏蔽栅,所述栅介质层覆盖所述沟槽的部分底壁和部分侧壁,所述屏蔽栅通过所述栅介质层以及所述侧墙与所述沟槽的底壁和侧壁均隔开,所述第一通孔内露出所述沟槽的底壁,所述侧墙覆盖所述沟槽底壁的宽度大于所述栅介质层的宽度;

6、在所述第一通孔下方的外延层内形成第一阱区,在靠近所述外延层表面的所述外延层内形成第二阱区;

7、在靠近所述第一阱区表面的所述第一阱区内形成第一源区,在靠近所述第二阱区表面的所述第二阱区内形成第二源区;

8、在所述屏蔽栅的表面、所述第一源区的表面和所述第二源区的表面形成具有第二通孔和第三通孔的层间介质层,所述第二通孔延伸至所述第一阱区内,所述第三通孔延伸至所述第二阱区的内部,所述第一源区位于所述第二通孔的侧面,所述第二源区位于所述第三通孔通孔的侧面;

9、向所述第二通孔和第三通孔填充金属,分别第二接触孔和第三接触孔。

10、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,提供具有沟槽的外延层的方法包括:

11、提供衬底;

12、在所述衬底的表面形成外延层;

13、从所述外延层的表面开始刻蚀部分厚度的所述外延层,以在所述外延层内形成沟槽。

14、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,在所述沟槽内形成侧墙,所述侧墙覆盖部分所述沟槽的底壁和部分所述沟槽的侧壁的方法包括:

15、形成一层氧化物层,所述氧化层覆盖所述外延层的表面以及所述沟槽的底壁和侧壁;

16、刻蚀所述氧化物层形成侧墙,所述侧墙覆盖部分所述沟槽的底壁和部分所述沟槽的侧壁。

17、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,在所述沟槽内依次形成栅介质层和具有第一通孔的屏蔽栅的方法包括:

18、在所述沟槽内形成一氧化物层,所述氧化物层覆盖所述沟槽的底壁和侧壁;

19、在所述沟槽内填充多晶硅,从所述多晶硅的表面开始刻蚀所述多晶硅和氧化物层,露出所述沟槽的底壁,以形成第一通孔,剩余的所述多晶硅形成屏蔽栅。

20、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,在所述屏蔽栅的表面、所述第一源区的表面和所述第二源区的表面形成具有第二通孔和第三通孔的层间介质层的方法包括:

21、在所述屏蔽栅的表面、所述第一源区的表面和所述第二源区的表面形成层间介质层;

22、从所述层间介质层的表面开始向下刻蚀所述层间介质层、部分厚度的第一阱区和部分厚度的第二阱区,以分别形成第二通孔和第三通孔。

23、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,所述第一源区位于所述第二通孔的两侧,所述第二源区位于所述第三通孔通孔的一侧。

24、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,所述第三通孔为一个,所述第三通孔为两个,每个所述第三通孔的一侧均具有一个所述第二源区。

25、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,通过所述第一通孔向所述第一通孔下方的外延层内注入离子,以在所述第一通孔下方的外延层内形成第一阱区;从所述外延层的表面向所述外延层内注入离子,以在靠近所述外延层表面的所述外延层内形成第二阱区。

26、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,通过所述第一通孔向所述第一通孔下方的第一阱区内注入离子,以在靠近所述第一阱区表面的所述第一阱区内形成第一源区;从所述第二阱区的表面向所述第二阱区内注入离子,以在靠近所述第二阱区表面的所述第二阱区内形成第二源区。

27、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,向所述第二通孔和第三通孔填充钨金属,分别第二接触孔和第三接触孔。

28、在本发明提供的mosfet器件的形成方法中,包括:提供具有沟槽的外延层;在沟槽内形成侧墙,侧墙覆盖部分沟槽的底壁和部分沟槽的侧壁;在沟槽内依次形成栅介质层和具有第一通孔的屏蔽栅,栅介质层覆盖沟槽的部分底壁和部分侧壁,屏蔽栅通过栅介质层以及侧墙与沟槽的底壁和侧壁均隔开,第一通孔内露出沟槽的底壁,侧墙覆盖沟槽底壁的宽度大于栅介质层的宽度;在第一通孔下方的外延层内形成第一阱区,在靠近外延层表面的外延层内形成第二阱区;在靠近第一阱区表面的第一阱区内形成第一源区,在靠近第二阱区表面的第二阱区内形成第二源区;在屏蔽栅的表面、第一源区的表面和第二源区的表面形成具有第二通孔和第三通孔的层间介质层,第二通孔延伸至第一阱区内,第三通孔延伸至第二阱区的内部,第一源区位于第二通孔的侧面,第二源区位于第三通孔通孔的侧面;向第二通孔和第三通孔填充金属,分别第二接触孔和第三接触孔。本发明的侧墙与外延层形成了耗尽层,从而提高了mosfet器件的耐压,降低了mosfet器件被击穿的风险。



技术特征:

1.一种mosfet器件的形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,提供具有沟槽的外延层的方法包括:

3.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,在所述沟槽内形成侧墙,所述侧墙覆盖部分所述沟槽的底壁和部分所述沟槽的侧壁的方法包括:

4.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,在所述沟槽内依次形成栅介质层和具有第一通孔的屏蔽栅的方法包括:

5.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,在所述屏蔽栅的表面、所述第一源区的表面和所述第二源区的表面形成具有第二通孔和第三通孔的层间介质层的方法包括:

6.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,所述第一源区位于所述第二通孔的两侧,所述第二源区位于所述第三通孔通孔的一侧。

7.如权利要求6所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,所述第三通孔为一个,所述第三通孔为两个,每个所述第三通孔的一侧均具有一个所述第二源区。

8.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,通过所述第一通孔向所述第一通孔下方的外延层内注入离子,以在所述第一通孔下方的外延层内形成第一阱区;从所述外延层的表面向所述外延层内注入离子,以在靠近所述外延层表面的所述外延层内形成第二阱区。

9.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,通过所述第一通孔向所述第一通孔下方的第一阱区内注入离子,以在靠近所述第一阱区表面的所述第一阱区内形成第一源区;从所述第二阱区的表面向所述第二阱区内注入离子,以在靠近所述第二阱区表面的所述第二阱区内形成第二源区。

10.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,向所述第二通孔和第三通孔填充钨金属,分别第二接触孔和第三接触孔。


技术总结
本发明提了一种MOSFET器件的形成方法,包括:提供具有沟槽的外延层;在沟槽内形成侧墙;在沟槽内依次形成栅介质层和具有第一通孔的屏蔽栅,侧墙覆盖沟槽底壁的宽度大于栅介质层的宽度;在第一通孔下方的外延层内形成第一阱区,在靠近外延层表面的外延层内形成第二阱区;在第一阱区内形成第一源区,在第二阱区内形成第二源区;在屏蔽栅的表面、第一源区的表面和第二源区的表面形成具有第二通孔和第三通孔的层间介质层,第二通孔延伸至第一阱区内,第三通孔延伸至第二阱区的内部,第一源区位于第二通孔的侧面,第二源区位于第三通孔通孔的侧面;向第二通孔和第三通孔填充金属,分别第二接触孔和第三接触孔。

技术研发人员:颜树范
受保护的技术使用者:上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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