一种MOSFET结构及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115458410A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211248859.5(22)申请日2022.10.12(71)申请人杭州芯迈半导体技术有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区西兴街道联慧街6号1-1201(72)发明人陈辉(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师丁俊萍(51)Int.Cl.H01L21/336(2006.01)H01L29/78(2006.01)H01L29/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图10页(54)发明名称一种MOSFET结构及其制作方法(57)摘要本申请提供一种MOSFET结构及其制作方法，该方法包括以下步骤：提供衬底，在衬底上自下而上依次形成漂移层、体区及源区；形成栅极沟槽、栅介质层及栅导电层；形成源极沟槽；形成肖特基金属层；形成源极金属层。本申请在漂移层的侧壁及体区的侧壁形成肖特基金属层，肖特基金属层与漂移层形成肖特基二极管，可以改善MOSFET结构的反向恢复特性，肖特基金属层还与体区形成肖特基接触，使得源区和体区存在势垒差异(体区电位降低)，有助于抑制闩锁效应，提升器件的雪崩能力。此外，由于体区的侧壁全部被肖特基金属层所覆盖，本申请的MOSFET结构的制作方法无需分两步分别在体区的侧壁形成肖特基接触和欧姆接触，工艺步骤简单。CN115458410ACN115458410A权利要求书1/2页1.一种MOSFET结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：提供第一导电类型衬底，在所述衬底上自下而上依次形成第一导电类型漂移层、第二导电类型体区及第一导电类型源区，所述第一导电类型与所述第二导电类型相反；形成栅极沟槽，所述栅极沟槽垂向贯穿所述源区及所述体区，并向下延伸至所述漂移层中；依次形成栅介质层及栅导电层于所述栅极沟槽中；形成源极沟槽，所述源极沟槽垂向贯穿所述源区及所述体区，并向下延伸至所述漂移层中，所述源极沟槽在水平方向上与所述栅极沟槽间隔设置；形成肖特基金属层于所述源极沟槽的侧壁的预设区域，所述预设区域包括被所述源极沟槽显露的所述漂移层的侧壁及被所述源极沟槽显露的所述体区的侧壁；形成源极金属层，所述源极金属层填充进所述源极沟槽中以与所述肖特基金属层及所述源区电连接。2.根据权利要求1所述的MOSFET结构的制作方法，其特征在于：所述肖特基金属层的顶端不低于所述源区的底端。3.根据权利要求1所述的MOSFET结构的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：于所述漂移层中形成第二导电类型柱，所述第二导电类型柱的底面高于所述漂移层的底面，其中，所述源极沟槽的形成顺序后于所述第二导电类型柱的形成顺序，所述源极沟槽贯穿所述第二导电类型柱的上部以使所述第二导电类型柱的顶面低于所述漂移层的顶面。4.根据权利要求3所述的MOSFET结构的制作方法，其特征在于，所述于所述漂移层中形成第二导电类型柱包括以下步骤：形成柱区沟槽于所述漂移层中，所述柱区沟槽自所述漂移层的顶面开口并向下延伸，但未到达所述漂移层的底面；形成第二导电类型材料层于所述柱区沟槽中以得到所述第二导电类型柱。5.根据权利要求3所述的MOSFET结构的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：形成第二导电类型掺杂层于所述漂移层中，所述第二导电类型掺杂层位于所述源极沟槽的底部下方并垂向贯穿所述第二导电类型柱的上部以使所述第二导电类型柱的顶面进一步降低，所述第二导电类型掺杂层的掺杂浓度高于所述第一导电类型柱的掺杂浓度。6.根据权利要求1所述的MOSFET结构的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：形成层间介质层于所述源区上，并形成垂向贯穿所述层间介质层的开口于所述层间介质层中，所述开口的底面显露所述源区的一部分顶面，所述源极金属层还填充进所述开口中与所述源区的靠近所述源极沟槽的一侧的顶面接触。7.一种MOSFET结构，其特征在于，包括：自下而上依次堆叠的第一导电类型衬底、第一导电类型漂移层、第二导电类型体区及第一导电类型源区，所述第一导电类型与所述第二导电类型相反；栅极沟槽，垂向贯穿所述源区及所述体区，并向下延伸至所述漂移层中，所述栅极沟槽中填充有栅介质层及栅导电层；源极沟槽，垂向贯穿所述源区及所述体区，并向下延伸至所述漂移层中，所述源极沟槽在水平方向上与所述栅极沟槽间隔设置；肖特基金属层，位于所述源极沟槽的侧壁的预设区域，所述预设区域包括被所述源极2CN115458410A权利要求书2/2页沟槽显露的所述漂移层的侧壁及被所述源极沟槽显露的所述体区的侧壁；源极金属层，填充进所述源极沟槽中以与所述肖特基金属层及所述源区电连接。8.根据权利要求7所述的MOSFET结构，其特征在于：所述肖特基金属层的顶端不低于所述源区的底端。9.根