[发明专利]金属层作为源区的P型MOSFET结构及其制备方法

权利要求书

1.一种金属层作为源区的P型MOSFET结构，其特征在于：包括自下而上依次设置的P型基片(1)、P-型外延层(2)、外延层表面注入N型杂质形成的沟道区(8)、与外延层表面形成肖特基接触作为源区的金属层(9)以及介质层(10)，所述介质层(10)、金属层(9)、沟道区(8)和P-型外延层(2)内设有填充有P型重掺杂多晶硅(7)的沟槽(5)，该P型重掺杂多晶硅(7)四周包覆有一层栅氧(6)。

2.根据权利要求1所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构，其特征在于：所述介质层(10)、金属层(9)和沟道区(8)内还设有接触孔沟槽(11)，该接触孔沟槽底部注入有N型杂质(12)，接触孔沟槽(11)内淀积有接触金属(13)。

3.根据权利要求2所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构，其特征在于：所述接触孔沟槽(11)位于两沟槽(5)之间。

4.根据权利要求2所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构，其特征在于：所述接触孔沟槽(11)的底部不超过沟道区(8)结深。

5.根据权利要求1所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构，其特征在于：所述介质层(10)上方淀积有形成源极和栅极电极的顶层金属(14)。

6.根据权利要求1所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构，其特征在于：所述P型基片(1)的背面淀积有形成漏极电极的背面金属(15)。

7.根据权利要求1所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构，其特征在于：所述金属层(9)为钛金属层。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种金属层作为源区的P型MOSFET结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、根据MOSFET的特性需求选择外延圆片，该圆片由P+基片和P-外延层组成，在基片(1)上进行外延生长形成一外延层(2)；

(2)、在外延层(2)上淀积一层氧化物掩蔽层(3)，进行沟槽光刻，并对掩蔽层进行刻蚀，形成刻蚀窗口(4)；

(3)、利用掩蔽层对刻蚀窗口进行沟槽刻蚀，在掩蔽层的掩蔽作用下形成沟槽(5)；

(4)、对外延层表面和沟槽内壁表面进行牺牲氧化，并去掉表面氧化层；在沟槽和外延层表面形成一层氧化层即为栅氧(6)；

(5)、淀积P型重掺杂多晶硅，将沟槽填充满并刻蚀掉多余的多晶硅，多晶硅(7)高于外延层表面；

(6)、在外延层表面注入N型杂质，并进行退火处理使其扩散，扩散结深不超过沟槽深度，形成沟道区(8)；

(7)、在表面淀积一层氧化层，并刻蚀掉外延层表面的氧化层；

(8)、在外延层表面淀积一层金属层(9)形成源区，金属层与外延层表面形成肖特基接触；

(9)、在金属层表面淀积一层介质层(10)，然后进行接触孔开口光刻，刻蚀掉接触孔位置的介质层；

(10)、进行接触孔刻蚀，刻蚀掉表面金属层和外延层形成接触孔沟槽(11)，接触孔沟槽的底部不超过沟道区结深；

(11)、接触孔沟槽的底部进行N型杂质(12)注入；

(12)、接触孔沟槽内进行金属填充，在与外延层相接触的接触孔表面淀积一层金属层(9)形成源区，金属层与外延层表面形成肖特基接触；再在接触孔沟槽内淀积接触金属(13)并刻蚀表面多余接触金属至与介质层表面平齐；

(13)、淀积顶层金属并光刻，形成源极和栅极电极，背面基片减薄并淀积一层背面金属，形成漏极电极。

9.根据权利要求8所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构及其制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中MOSFET为20V NMOS，低范围电阻率为0.0005～0.003Ω.cm，外延层的电阻率为0.08～0.02Ω.cm。

10.根据权利要求9所述的金属层作为源区的P型MOSFET结构及其制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中栅氧(6)的厚度为200～500A。