[发明专利]一种VDMOS晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种VDMOS晶体管，其特征在于，包括

第一导电类型衬底；

第一导电类型外延层，位于所述第一导电类型衬底上方；

栅极结构，位于所述第一导电类型外延层上方；

第一导电类型的高掺杂源区，位于所述第一导电类型外延层内；

第二导电类型注入区，位于所述第一导电类型外延层内并环绕所述第一导电类型的高掺杂源区；

金属源电极，位于所述第一导电类型的高掺杂源区上方；

金属漏电极，位于所述第一导电类型衬底下方；

金属栅电极，位于栅极结构上方；

所述栅极结构包括：位于第一导电类型外延层漂移区上方的栅极绝缘层，所述栅极绝缘层为二氧化硅层，位于所述二氧化硅层上方的半绝缘多晶硅SIPOS层，位于沟道区上方的氮氧化硅层，覆盖所述半绝缘多晶硅SIPOS层和氮氧化硅层的多晶硅层，所述漂移区为相邻第二导电类型注入区之间的区域。

2.根据权利要求1所述的一种VDMOS晶体管，其特征在于，所述多晶硅层的两端与氮氧化硅层的两端在水平方向的距离均为d，所述d为0.6μm－1.5μm。

3.根据权利要求1所述的一种VDMOS晶体管，其特征在于，所述二氧化硅层和氮氧化硅层的厚度为

4.根据权利要求1所述的一种VDMOS晶体管，其特征在于，所述半绝缘多晶硅SIPOS层的厚度为

5.根据权利要求1－4任一项所述的一种VDMOS晶体管，其特征在于，所述第一导电类型为N型，第二导电类型为P型；或第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。

6.一种VDMOS晶体管的制备方法，其特征在于，包括，

在第一导电类型衬底上方制备第一导电类型外延层，第一导电类型外延层上方制备栅极结构，

所述第一导电类型外延层内还设有第一导电类型的高掺杂源区和第二导电类型注入区，所述第一导电类型的高掺杂源区位于外延层内，第二导电类型注入区位于所述第一导电类型外延层内并环绕所述第一导电类型的高掺杂源区；

所述栅极结构的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）采用热氧化方法，在第一导电类型外延层上方形成厚度为的二氧化硅层；

（2）在所述二氧化硅层表面，采用低压化学气相淀积法形成厚度为的半绝缘多晶硅SIPOS层，

在形成过程中，采用硅烷SiH₄和笑气N₂O作为反应气体，通过控制反应气体的流量比使半绝缘多晶硅SIPOS的含氧量达到20%~35%，电阻率为10⁷~2×10¹⁰Ωcm，介电系数小于SiO₂的介电系数；

（3）采用光刻方法蚀刻半绝缘多晶硅SIPOS层，保留第一导电类型外延层漂移区上方的半绝缘多晶硅SIPOS层，露出其余部分二氧化硅层；

（4）以半绝缘多晶硅SIPOS层为掩蔽层，在氨气或笑气的气氛中，对露出的二氧化硅层进行高温热氮化，得到氮氧化硅层；

(5)采用低压化学气相淀积法形成多晶硅层，并采用光蚀刻方法蚀刻多晶硅层，保留沟道区和漂移区上方的多晶硅层，露出其余部分氮氧化硅层；

（6）通过光刻方法蚀刻所述露出部分氮氧化硅层，刻蚀出第一导电类型的高掺杂源区的窗口，露出外延层，所述氮氧化硅层的两端与多晶硅层的两端在水平方向上的距离为d，所述d为0.6μm~1.5μm。

7.根据权利要求6所述的一种VDMOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述第二导电类型注入区在形成栅极结构之后形成，采用所述栅极结构作为掩蔽层，通过自对准双扩散方法，先注入和扩散第二导电类型杂质，形成第二导电类型注入区，再注入第一导电类型杂质，形成第一导电类型的高掺杂源区。

8.根据权利要求6所述的一种VDMOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述第二导电类型注入区在所述栅极结构之前形成，采用光刻掩膜图形确定第二导电类型注入区的位置和尺寸，第二导电类型注入区掺杂采用离子注入，去除光刻掩膜后进行高温扩散；在形成栅极结构之后，再注入第一导电类型杂质，经退火形成第一导电类型的高掺杂源区。