[发明专利]一种耗尽型场效应晶体管器件及其制备方法

权利要求书

1.一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1，提供一衬底，于所述衬底的上表面生长形成一第一外延层，所述第一外延层的导电类型和所述衬底的导电类型相同；

步骤S2，于所述第一外延层的上表面生长形成一氧化层，并于所述第一外延层中形成间隔排列的至少两个柱区，且每个所述柱区纵向的自所述氧化层的上表面向下延伸至所述第一外延层中，所述柱区的导电类型和所述第一外延层的导电类型不同；

步骤S3，于所述氧化层的上表面形成一第二外延层；

步骤S4，于所述第二外延层中形成至少两个阱区；

步骤S5，于所述第二外延层中形成深槽，每个所述深槽的一侧与对应的所述阱区相连接，且纵向的自所述第二外延层的上表面贯穿所述第二外延层至对应的所述柱区中；于所述深槽内及所述深槽的上表面形成栅氧化层，于所述深槽和所述阱区之间形成一沟道，于所述栅氧化层的上表面形成多晶硅层；

步骤S6，形成依次相连接的第一N型注入区、第一P型注入区和第二N型注入区，所述第一N型注入区、所述和第二N型注入区分别与对应一侧的所述深槽相连接；

步骤S7，形成一介质层，并于所述多晶硅层以及所述第一N型注入区、所述第一P型注入区和所述第二N型注入区的上方分别形成对应的接触孔；

步骤S8，于所述接触孔中进行金属淀积，形成源极金属、栅极金属；

步骤S9，对所述衬底的下表面进行研磨减薄处理，并形成漏极金属。

2.根据权利要求1所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，每个所述柱区的注入元素为硼元素或二氟化硼元素，离子注入剂量为5E11～8E12每平方厘米，注入能量60～100KeV；或

每个所述柱区的注入元素为硼元素，且按照一预设次数注入能量，每次注入的能量不同；

于离子注入后进行高温推进处理，推进温度为1000～1150℃，推进时间为60～120分钟。

3.根据权利要求2所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述预设次数为三次，第一次注入能量为600～1000KeV，第二次注入能量为200～500KeV，第三次注入能量为60～120KeV。

4.根据权利要求1所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，所述第二外延层的电阻率为[15Ω*CM，25Ω*CM]，厚度为[5μm，8μm]。

5.根据权利要求1所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，每个所述阱区的注入元素为硼，离子注入剂量为1E13～8E13每平方厘米，注入能量60～120KeV，于离子注入后进行高温推进处理，推进温度为1100～1200℃，推进时间为120～180分钟。

6.根据权利要求1所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，每个所述深槽的注入元素为磷或砷，注入能量为60～200KeV，注入剂量为5E12～5E13每平方厘米，注入角度为15～45°。

7.根据权利要求1所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，所述深槽的宽度与所述柱区的宽度相同。

8.根据权利要求1所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述第一N型注入区和第二N型注入区的注入元素为砷元素或磷元素，注入剂量5E15～1E16每平方厘米，注入能量为60～80KeV；

所述第一P型注入区的注入元素为硼或二氟化硼，注入剂量为3E15～8E15每平方厘米，注入能量为40～80KeV。

9.根据权利要求1所述的一种耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，于两个所述深槽之间的距离小于10um时，所述柱区间隔排列有两个，两个所述柱区于纵向方向上与所述深槽一一对应。

10.一种耗尽型场效应晶体管器件，其特征在于，采用如权利要求1-9任意一项所述的耗尽型场效应晶体管器件的制备方法，包括：

一衬底；

一第一外延层，形成于所述衬底的上表面，所述第一外延层中包括至少两个柱区，至少两个所述柱区间隔排列，且每个所述柱区纵向的自所述第一外延层的上表面向下延伸；

一第二外延层，形成于所述第一外延层的上表面，所述第二外延层中包括至少两个阱区以及深槽，每个所述深槽的一侧分别与对应的所述阱区相连接，且纵向的自所述第二外延层的上表面贯穿所述第二外延层至对应的所述柱区中；

一栅氧化层，形成于所述深槽内及所述深槽的上表面；

一沟道，形成于所述深槽和所述阱区之间；

一多晶硅层，形成于所述栅氧化层的上表面；

形成于所述阱区和所述第二外延层中相连接的第一N型注入区、第一P型注入区和第二N型注入区；

一介质层，形成于所述多晶硅层以及所述第一N型注入区、所述第一P型注入区和所述第二N型注入区的上表面；

两个栅极金属，形成于所述介质层中，两个所述栅极金属对应于所述多晶硅层的上方；

一源极金属，形成于所述介质层中，所述源极金属对应于所述第一N型注入区、所述第一P型注入区和所述第二N型注入区的上方；

一漏极金属，形成于所述衬底背向所述第一外延层的一侧。