[发明专利]金属氧化物半导体场效应管及其制造方法

权利要求书

1.一种金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，包括：

第一导电类型的衬底；

形成在所述衬底上表面的第一导电类型的第一外延层；

形成在所述第一外延层上表面的第二导电类型的第二外延层；

贯穿所述第二外延层且延伸至所述第一外延层的沟槽；

形成于所述沟槽两侧的所述第二外延层内的第一导电类型的注入区；

形成于所述第一外延层与所述第二外延层之间的隔离结构，所述隔离结构正对所述注入区，且所述注入区在所述第一外延层表面形成的垂直投影区域与所述隔离结构所在区域重合或者被包含在所述隔离结构所在区域内；

生长在所述沟槽内表面的栅介质层及填充在生长有所述栅介质层的沟槽内的多晶硅；

与所述多晶硅连接的栅极金属层；

与所述注入区连接的源极金属层；

与所述衬底的下表面连接的漏极金属层。

2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，其还包括形成于所述衬底内的至少一个第二导电类型的埋层。

3.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述隔离结构为二氧化硅隔离层，所述二氧化硅隔离层一部分埋入所述第一外延层，另一部分嵌入所述第二外延层内。

4.一种金属氧化物半导体场效应管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：提供第一导电类型的衬底；

S2：在所述衬底的上表面生长第一导电类型的第一外延层；

S3：在所述第一外延层上形成至少两个间隔的隔离结构；

S4：在所述第一外延层和所述至少两个隔离结构上表面生长第二导电类型的第二外延层；

S5：在所述第二外延层的上表面进行刻蚀以形成沟槽，所述沟槽穿通所述第二外延层且延伸至所述第一外延层内，所述沟槽位于所述至少两个隔离结构中的任意两个隔离结构之间；

S6：在所述沟槽内表面生长栅介质层，并在已生长栅介质层的所述沟槽中填充多晶硅；

S7：分别在所述沟槽两侧的第二外延层内局部注入形成第一导电类型的注入区，所述注入区在所述第一外延层表面形成的垂直投影区域与对应的隔离结构所在的区域重合或者被包含在所述隔离结构所在区域内；

S8：形成与所述多晶硅接触的栅极金属层和与所述注入区接触的源极金属层；

S9：形成与所述衬底下表面接触的漏极金属层。

5.根据权利要求4所述的金属氧化物半导体场效应管的制造方法，其特征在于，S1中还包括在所述衬底内形成至少一个第二导电类型的埋层。

6.根据权利要求5所述的金属氧化物半导体场效应管的制造方法，其特征在于，形成所述埋层包括如下步骤：采用离子注入的方式对第一导电类型的衬底进行局部掺杂，并使得所述第一导电类型的衬底局部区域反型成为第二导电类型而形成所述第二导电类型的埋层。

7.根据权利要求4所述的金属氧化物半导体场效应管的制造方法，其特征在于，S3中所述隔离结构为二氧化硅隔离层，所述二氧化硅隔离层一部分埋入所述第一外延层内，另一部分从所述第一外延层表面凸出。

8.根据权利要求7所述的金属氧化物半导体场效应管的制造方法，其特征在于，形成所述二氧化硅隔离层包括如下步骤：在所述第一外延层表面生长二氧化硅薄层，再在所述二氧化硅薄层表面沉积氮化硅层，在所述氮化硅层表面覆盖光刻胶层，通过曝光、显影在所述氮化硅层表面形成至少两个间隔的窗口，去除窗口处的氮化硅层，去除所述光刻胶层，在所述窗口处生长二氧化硅隔离层，去除剩余的氮化硅层，去除所述二氧化硅薄层。

9.根据权利要求4所述的金属氧化物半导体场效应管的制造方法，其特征在于，S5中形成所述沟槽包括如下步骤：在所述第二外延层表面生长一层二氧化硅层，在所述二氧化硅层上形成窗口，所述窗口在垂直方向的投影区域位于任意两个隔离结构之间，从所述窗口对所述第二外延层进行穿通刻蚀，之后继续对所述第一外延层进行部分刻蚀，最后回刻蚀去除所述二氧化硅层。

10.根据权利要求4所述的金属氧化物半导体场效应管的制造方法，其特征在于，S5中所述沟槽的宽度为1～1.8μm。