[发明专利]一种沟槽型MOS晶体管、其制备方法和包含其的电子装置在审
| 申请号： | 201810822227.2 | 申请日： | 2018-07-25 |
| 公开（公告）号： | CN109065625A | 公开（公告）日： | 2018-12-21 |
| 发明（设计）人： | 吴冬冬 | 申请（专利权）人： | 七色堇电子科技（上海）有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336 |
| 代理公司： | 上海知义律师事务所 31304 | 代理人： | 杨楠 |
| 地址： | 201400 上海市奉贤区*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 栅极材料 沟槽型MOS晶体管 制备 电子装置 栅极绝缘层 寄生电容 栅极金属 衬底 两段 埋入 源极 填充 隔离 | ||
1.一种沟槽型MOS晶体管，制备在衬底上，其特征在于，所述MOS晶体管的沟槽分为两段：第一段沟槽和第二段沟槽，所述第一段沟槽内和第二段沟槽内分别填充第一栅极材料和第二栅极材料，所述第一栅极材料和所述第二栅极材料由栅极绝缘层实现物理上隔离，所述MOS晶体管的栅极金属从所述第一栅极材料上引出。
2.如权利要求1所述的沟槽型MOS晶体管，其特征在于：所述第一段沟槽的宽度大于所述第二段沟槽的宽度。
3.如权利要求2所述的沟槽型MOS晶体管，其特征在于：所述第一段沟槽宽度为所述第二段沟槽宽度的3:1～5:1之间。
4.如权利要求1所述的沟槽型MOS晶体管，其特征在于：所述第二段沟槽深度不大于所述第一段沟槽深度。
5.如权利要求1所述的沟槽型MOS晶体管，其特征在于：所述栅氧绝缘层位于所述第一段沟槽内。
6.一种沟槽型MOS晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
提供一衬底，在所述衬底正面上生长一外延层，所述外延层上包括预定的终端区域和元胞区域；
在所述外延层上形成第一段沟槽和第二段沟槽，其中第一段沟槽和所述第二段沟槽连通，且在所述终端区域和所述元胞区域均有所述第一段沟槽和第二段沟槽；
在所述第一段沟槽和第二段沟槽内分别形成第一栅极材料和第二栅极材料，以及隔离所述第一栅极材料和第二栅极材料的栅氧绝缘层；
在所述外延层中形成体区、阱区；
在所述衬底正面形成源区金属和栅极金属，其中所述栅极金属与所述第一栅极材料电连通；
在所述衬底背面形成漏极金属。
7.如权利要求6所述的沟槽型MOS晶体管的制备方法，其特征在于：在所述外延层上形成第一段沟槽和第二段沟槽，其中第一段沟槽和所述第二段沟槽连通，且在所述终端区域和所述元胞区域均有所述第一段沟槽和第二段沟槽,具体为：
刻蚀所述外延层，形成第一段沟槽；
在所述外延层表面和所述第一段沟槽内形成刻蚀阻挡层；
再次刻蚀所述外延层和第一段沟槽内壁，形成第二段沟槽和位于所述第一段沟槽侧壁的阻挡层侧壁。
8.如权利要求7所述的沟槽型MOS晶体管的制备方法，其特征在于：在所述第一段沟槽和第二段沟槽内分别形成第一栅极材料和第二栅极材料，以及隔离所述第一栅极材料和第二栅极材料的栅氧绝缘层，具体为；
在所述第二段沟槽内壁形成第一栅氧层；
第一次沉积所述栅极材料至填满所述第一段沟槽和第二段沟槽；
回刻所述栅极材料至所述第一段沟槽内；
去除所述第一段沟槽内的所述阻挡层侧壁；
在所述第一段沟槽内和所述栅极材料表面形成第二栅氧层；
第二次沉积所述栅极材料至填满所述第一段沟槽，回刻去除多余栅极材料在所述第一段沟槽内形成第二栅极材料。
9.如权利要求8所述的沟槽型MOS晶体管的制备方法，其特征在于：
在所述第一段沟槽内和所述栅极材料表面形成第二栅氧层，采用热氧工艺；
在去除所述第一段沟槽内的所述阻挡层侧壁后，还包括：
在离子注入工艺，在所述外延层表面和所述第一段沟槽内注入离子，其中注入离子的导电类型和所述外延层的导电类型相同。
10.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1至5所述的沟槽型MOS晶体管。
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