專利名稱：垂直晶體管制造方法和垂直晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垂直晶體管，包括包括垂直區(qū)域疊層的襯底，所述垂直區(qū)域疊層包括通過溝道區(qū)與漏極區(qū)分離的源極區(qū)以及用柵極電介質(zhì)襯里作為內(nèi)襯的溝槽，所述溝槽至少部分地延伸通過所述垂直區(qū)域疊層，其中所述溝槽包括屏蔽電極和圍繞所述屏蔽電極上部分的柵電極。本發(fā)明還涉及一種制造這種垂直晶體管的方法。
背景技術(shù)：
例如溝道-MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管的垂直晶體管是一種允許進(jìn)一步增加半導(dǎo)體芯片中器件密度的有前途的器件。為了改善這種垂直晶體管的特性，已經(jīng)提出了一種結(jié)構(gòu)，其中除了垂直柵電極之外還提供了屏蔽電極，因?yàn)橐阎帘坞姌O的存在可以放寬設(shè)計(jì)選擇，設(shè)計(jì)選擇支配了晶體管的穿通電壓(BVdss)和漏極-源極導(dǎo)通電阻之間的折衷。在US5, 126，807中公開了這種垂直晶體管的示例，并且在圖I中示出了所述示例， 圖I提供了垂直MOS晶體管的截面圖，所述垂直MOS晶體管包括n+型單晶硅襯底I ;漏極區(qū)3，由在襯底I上外延生長(zhǎng)的η-型雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成；溝道區(qū)5，由漏極區(qū)3中的P型雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成；源極區(qū)7，由溝道區(qū)5上的η+型雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成；溝槽23，形成為穿過區(qū)域5 和7 ;屏蔽電極11，設(shè)置在溝道23中以在源極區(qū)7上延伸，其中具有插入到溝槽23的壁和屏蔽電極11之間的相對(duì)較厚的第一柵極絕緣膜9 ;以及主柵電極17，形成于近似在屏蔽電極11的上半部分和溝槽23的壁之間的屏蔽電極11上，其中在屏蔽電極11和柵電極17之間插入了電容性絕緣膜13，并且在柵電極17和溝道區(qū)5以及源極區(qū)7之間插入了相對(duì)較薄的第二柵極絕緣膜15。第一柵極絕緣膜9的頂部與漏極區(qū)3處于相同的水平面，并且與第一柵電極11的底部向上相距距離X。源極區(qū)7與源電極19相連，并且柵電極17與柵極控制電極21相連。當(dāng)向柵電極17施加正控制電壓時(shí)，源電極19通過溝道與襯底I電連接。這種晶體管的另一個(gè)重要性能參數(shù)是柵極漏極耦合電荷(Qgd)。這種電荷的存在限制了晶體管的開關(guān)速度，因此重要的是在設(shè)計(jì)垂直晶體管時(shí)使Qgd最小化。為此原因，重要的是將屏蔽電極與柵電極電絕緣。尤其是當(dāng)將屏蔽電極實(shí)現(xiàn)為摻雜多晶硅電極時(shí)出現(xiàn)的問題在于眾人皆知高完整性電介質(zhì)層的生長(zhǎng)、以及具體地這種材料上的氧化物層的生長(zhǎng)是困難的，因?yàn)樵?摻雜)多晶硅表面上生長(zhǎng)的氧化物層具有比在單晶硅表面上生長(zhǎng)的氧化物層更低的擊穿電場(chǎng)。US5, 126，807的垂直晶體管具有這樣的缺點(diǎn)與電容性絕緣膜13同時(shí)地生長(zhǎng)將柵電極17與溝道區(qū)5相分離的柵極氧化物15，使得難以優(yōu)化擊穿性質(zhì)，即單獨(dú)地對(duì)柵極氧化物15和電容絕緣膜13的厚度進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)樵趩尉Ч璞砻嫔仙L(zhǎng)柵極氧化物15，而在多晶硅表面上生長(zhǎng)柵極氧化物15。此外，為了促進(jìn)柵電極17的形成，如US5，126,807的圖7Ε所示，從溝槽23的頂部部分去除了柵極氧化物9。這產(chǎn)生了附加的問題在溝槽23的頂部部分中形成柵極氧化物 15時(shí),在柵極氧化物15和柵極氧化物9之間的界面處形成了疵點(diǎn)(weak spot),這可能會(huì)引起垂直晶體管的擊穿性質(zhì)的退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖提供一種具有改進(jìn)的擊穿性質(zhì)的垂直晶體管的制造方法。本發(fā)明還試圖提供一種具有改進(jìn)的擊穿性質(zhì)的垂直晶體管。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種制造垂直晶體管的方法，包括提供包括垂直區(qū)域疊層的襯底，所述垂直區(qū)域疊層包括通過溝道區(qū)與漏極區(qū)分離的源極區(qū)；在所述襯底中形成溝槽，所述溝槽至少部分地延伸到所述垂直區(qū)域疊層中；將疊層內(nèi)襯于所述溝槽，所述疊層包括柵極電介質(zhì)、刻蝕保護(hù)層和另一絕緣層；用屏蔽電極材料填充溝槽的其余部分； 通過在所述溝槽中將所述另一絕緣層去除到第一深度來暴露出屏蔽電極材料的頂部部分； 在暴露出的屏蔽電極材料上形成電極間電介質(zhì)；在所述溝槽中去除刻蝕保護(hù)層至第一深度；以及在電極間電介質(zhì)和柵極電介質(zhì)的暴露部分之間的所述溝槽中形成柵電極。本發(fā)明是基于這樣的認(rèn)識(shí)通過刻蝕保護(hù)層對(duì)諸如柵極氧化物襯里之類的柵極電介質(zhì)進(jìn)行保護(hù)，可以與柵極電介質(zhì)無關(guān)地形成將屏蔽電極與柵電極電絕緣的電極間電介質(zhì)，使得可以獨(dú)立地優(yōu)化電極間電介質(zhì)和柵極電介質(zhì)的性質(zhì)，例如相應(yīng)的厚度，使得改進(jìn)了垂直晶體管的擊穿性質(zhì)。此外，由于不必從溝槽的頂部部分臨時(shí)地去除柵極電介質(zhì)以促進(jìn)電極間電介質(zhì)和柵電極的形成的事實(shí)，可以避免在柵極電介質(zhì)中形成疵點(diǎn)。在實(shí)施例中，刻蝕保護(hù)層是氮化物層。因?yàn)榈飳?duì)于大多數(shù)氧化物刻蝕配方是惰性的，諸如氮化硅(例如Si3N4)之類的氮化物層特別適用于保護(hù)柵極氧化物免于刻蝕。 優(yōu)選地，通過低壓化學(xué)氣相沉積步驟來形成氮化物層，因?yàn)長(zhǎng)PCVD改善了氮化物層的質(zhì)量， 并且比其他氮化物沉積方法更適合后續(xù)的高溫處理。在優(yōu)選實(shí)施例中，用屏蔽電極材料填充溝槽的其余部分的步驟包括用多晶硅材料填充所述其余部分，因?yàn)楫?dāng)屏蔽電極是多晶硅電極而襯底是單晶硅襯底時(shí)，能夠獨(dú)立地優(yōu)化電極間電介質(zhì)形成的益處是非常顯著的。如果屏蔽電極材料是多晶硅，優(yōu)選地是形成柵電極的步驟包括在電極間電介質(zhì)和柵極電介質(zhì)的暴露部分之間沉積多晶硅材料，因?yàn)檫@簡(jiǎn)化了制造工藝。在另一實(shí)施例中，所述方法還包括在將所述溝槽中的中間電介質(zhì)層去除到第一深度之后，使柵極電介質(zhì)增厚。這進(jìn)一步減小了在將柵電極與溝道區(qū)分離的柵極電介質(zhì)中存在任何疵點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提出了一種垂直晶體管，包括包括垂直區(qū)域疊層的襯底，所述垂直區(qū)域疊層包括通過溝道區(qū)與漏極區(qū)分離的源極區(qū)以及將柵極電介質(zhì)內(nèi)襯于 (lining)的溝槽，所述溝槽至少部分地延伸通過所述垂直區(qū)域疊層，其中所述溝槽包括屏蔽電極和圍繞所述屏蔽電極上部分的柵電極，并且所述溝槽通過覆蓋所述部分的電極間電介質(zhì)與上部分橫向分離，并且其中通過另一絕緣層以及柵極電介質(zhì)和另一絕緣層之間的刻蝕保護(hù)層將屏蔽電極的其余部分與柵極電介質(zhì)襯里(liner)橫向分離。因?yàn)橐呀?jīng)避免了柵極電介質(zhì)中的疵點(diǎn)，并且優(yōu)化了電極間電介質(zhì)的厚度，而與將柵電極與襯底相分離的柵極電介質(zhì)的厚度無關(guān)，這種垂直晶體管具有與現(xiàn)有技術(shù)的垂直晶體管相比改善的電介質(zhì)擊穿性質(zhì)。優(yōu)選地，刻蝕保護(hù)層是氮化物層，并且柵極電介質(zhì)是柵極氧化物。
另外優(yōu)選地是，由于上述原因，至少所述屏蔽電極包括多晶硅。所述垂直晶體管可以有利地集成到諸如集成電路之類的半導(dǎo)體器件中。


參考附圖，作為非限制性示例詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖I示意性地描述了現(xiàn)有技術(shù)的垂直MOS晶體管；圖2-10示意性地描述了本發(fā)明方法實(shí)施例的不同步驟；以及圖11是包括根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例制造的垂直晶體管的掃描電鏡(SEM)圖像。
具體實(shí)施例方式應(yīng)該理解的是附圖只是示意性的并且沒有按比例繪制。還應(yīng)該理解的是貫穿附圖將相同的參考數(shù)字用于表示相同或類似的部件。圖2-10示意性地描述了本發(fā)明方法的示例實(shí)施例的主要步驟，用于制造垂直MOS 晶體管，也稱作溝槽MOS晶體管。應(yīng)該理解的是在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以考慮以下步驟的替代實(shí)現(xiàn)。在圖2中，提供了襯底100，所述襯底100包括漏極區(qū)102、溝道區(qū)104和源極區(qū) 106。優(yōu)選地，襯底100是單晶硅襯底，盡管也可以考慮其他合適的襯底類型?？梢园凑杖我夂线m的方式實(shí)現(xiàn)漏極區(qū)102、溝道區(qū)104和源極區(qū)106的垂直疊層。因?yàn)樵S多種技術(shù)可用于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)這種垂直疊層，為了簡(jiǎn)明起見將不在詳細(xì)討論這些技術(shù)。替代地，區(qū)域102可以是源極區(qū)，而區(qū)域106可以是漏極區(qū)。區(qū)域102、104和106可以包括任意合適類型的雜質(zhì)。例如，漏極區(qū)102和源極區(qū) 106可以包括η型雜質(zhì)，而溝道區(qū)104可以包括P型雜質(zhì)，在這種情況下襯底100可以是η 型硅襯底。替代地，漏極區(qū)102和源極區(qū)106可以包括P型雜質(zhì)，而溝道區(qū)104可以包括η 型雜質(zhì)，在這種情況下襯底100可以是P型襯底或者包括P阱的η型硅襯底，在所述P阱中形成垂直晶體管。襯底材料和源極區(qū)、漏極區(qū)和溝道區(qū)的垂直疊層的其他可能實(shí)現(xiàn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見的。在襯底100中形成延伸到漏極區(qū)中的垂直溝槽110，使得溝槽110延伸超過源極區(qū)106和溝道區(qū)104。這種溝槽110的形成本質(zhì)上是已知的。例如，可以在襯底100上沉積硬掩模，隨后對(duì)所述硬掩模構(gòu)圖以暴露出溝槽110的區(qū)域，隨后施加刻蝕步驟以形成溝槽110，接著去除硬掩模。將柵極電介質(zhì)襯里112內(nèi)襯于溝槽110，優(yōu)選地所述柵極電介質(zhì)襯里是柵極氧化物。此外，這種柵極電介質(zhì)襯里112的生長(zhǎng)在垂直晶體管制造時(shí)是常規(guī)作法，并且可以按照任意合適的方式實(shí)現(xiàn)。這里需要注意的是對(duì)于圖2所示工藝的變化對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也是顯而易見的。例如，在形成雜質(zhì)區(qū)102、104和106的至少一些之前形成溝槽110是同樣可行的。 例如，可以在形成(并且填充)溝槽110之后在襯底100中形成溝道或本體區(qū)104和源極區(qū)106。因?yàn)檫@些雜質(zhì)區(qū)的形成不會(huì)影響本發(fā)明的概念，可以按照任意合適的方式實(shí)現(xiàn)這些雜質(zhì)區(qū)。如圖3所示，隨后用刻蝕保護(hù)層114覆蓋柵極電介質(zhì)112，所述刻蝕保護(hù)層保護(hù)柵極電介質(zhì)襯里112不會(huì)被刻蝕配方去除?？涛g保護(hù)層本質(zhì)上是已知的，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以基于柵極電介質(zhì)襯里112材料的選擇來選擇用于刻蝕保護(hù)層114的合適材料。 在柵極電介質(zhì)襯里112是柵極氧化物襯里的情況下，例如SiO2或TEOS (四乙基原硅酸鹽)， 用于刻蝕保護(hù)層114的合適材料是氮化硅(Si3N4)或另一種基于氮化物的層。這種氮化物層可以通過LPCVD沉積步驟來形成?？涛g保護(hù)層114的厚度應(yīng)該足以有效地保護(hù)下面的柵極電介質(zhì)12在后續(xù)刻蝕步驟期間不會(huì)損壞。替代地，可以將高k電介質(zhì)層用作刻蝕停止層， 這允許在較薄的柵極電介質(zhì)112中產(chǎn)生等效的電場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)另外的間距縮短。另外，高k絕緣體材料可以改善器件的應(yīng)力和熱學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。接下來如圖4所示，將另一絕緣層116沉積為這樣的厚度，所述厚度足以與柵極電介質(zhì)112和刻蝕保護(hù)層114相結(jié)合將屏蔽電極與襯底100電絕緣。為此原因，優(yōu)選地是刻蝕保護(hù)層也是諸如氮化物層之類的電絕緣層?？梢赃x擇任意合適的材料用于另一絕緣層116， 例如諸如SiO2或TEOS之類的氧化物。隨后用合適的屏蔽電極材料118填充溝槽110的其余部分，例如多晶硅或非晶硅，可以(隨后)沉積屏蔽電極材料118以調(diào)諧屏蔽電極的電學(xué)性質(zhì)。這如圖5所示。在沉積合適的屏蔽電極材料118之后，對(duì)所得到的結(jié)構(gòu)平面化以從襯底110的上表面去除另一絕緣層116和屏蔽電極材料118的過多材料，如圖6所示?？梢园凑杖我夂线m的方式實(shí)現(xiàn)所述平面化，例如通過刻蝕或者通過拋光，例如化學(xué)機(jī)械拋光?？梢詫⒖涛g保護(hù)層114用作針對(duì)這種刻蝕步驟的刻蝕停止層或者用作針對(duì)拋光步驟的停止層，在這種情況下優(yōu)選地是刻蝕保護(hù)層114是氮化物層，因?yàn)楸举|(zhì)上已知的是諸如CMP之類的拋光工藝可以精確地終止于氮化物層上。接下來如圖7所示，例如通過刻蝕從溝槽110部分地去除另一絕緣層116，以形成圍繞屏蔽電極118’的頂部部分的凹槽120。當(dāng)所述凹槽120用于容納晶體管的柵電極時(shí)， 所述凹槽120具有延伸超過垂直晶體管的溝槽區(qū)104的深度。在另一絕緣層116是諸如 SiO2或TEOS之類的氧化物層的情況下，可以將合適的氧化物刻蝕配方用于這一目的。因?yàn)檫@些刻蝕配方本質(zhì)上是已知的，為了簡(jiǎn)明起見將不再進(jìn)一步討論這種刻蝕配方。應(yīng)該指出的是在通過刻蝕形成凹槽120期間，通過刻蝕保護(hù)層114保護(hù)柵極電介質(zhì)112免于受到刻蝕配方的損壞，從而消除了在隨后的階段重新形成柵極電介質(zhì)112的需求，使得不會(huì)發(fā)生原始生長(zhǎng)的柵極電介質(zhì)112和重新形成的柵極電介質(zhì)112之間界面處的缺陷，因?yàn)椴淮嬖谶@種界面。隨后在屏蔽電極118’的暴露部分上生長(zhǎng)電極間電介質(zhì)122，例如氧化物襯里。由于這種襯里與柵極電介質(zhì)襯里112無關(guān)地生長(zhǎng)的事實(shí)，即這種襯里也不必對(duì)溝槽110的一部分外壁進(jìn)行氧化以在所述外壁上形成柵極電介質(zhì)，可以對(duì)電極間電介質(zhì)襯里122的生長(zhǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化，而不必考慮對(duì)于由柵極電介質(zhì)襯里112的性質(zhì)(例如厚度)產(chǎn)生的對(duì)于垂直晶體管性能的影響。這對(duì)于圖I所示的現(xiàn)有技術(shù)器件是一種重要的改進(jìn)，其中屏蔽電極蓋層氧化物具有在如前所述的溝槽上部分中形成柵極氧化物的雙重目的。這尤其與以下情況相關(guān)如果在屏蔽電極118’的表面上電極間電介質(zhì)122的生長(zhǎng)條件實(shí)質(zhì)上不同于在溝槽 110的外壁上的電極間電介質(zhì)122的生長(zhǎng)條件(即在襯底100上)，例如這可以是當(dāng)在多晶硅屏蔽電極118’上生長(zhǎng)氧化物時(shí)的情況下，其中襯底100是單晶硅襯底。如圖9所示，所述方法繼續(xù)進(jìn)行，從所得到的結(jié)構(gòu)去除刻蝕保護(hù)層114的暴露部分，例如在刻蝕保護(hù)層114是氮化物層的情況下通過氮化物剝離。氮化物剝離配方本質(zhì)上是已知的，因此為了簡(jiǎn)明起見不再詳細(xì)討論。這里，如果需要可以增厚在凹槽120中暴露的柵極電介質(zhì)112，例如對(duì)由刻蝕保護(hù)層114的去除引起的損傷進(jìn)行修補(bǔ)或者對(duì)垂直晶體管的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)諧。這種增厚步驟完全是可選的，并且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以省略。如圖10所示，通過在凹槽120中沉積柵電極材料124(例如多晶硅或非晶硅材料)、隨后對(duì)所得到的結(jié)構(gòu)平面化來完成垂直晶體管的柵極結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)明起見，沒有明確地示出平面化步驟。隨后可以使用傳統(tǒng)的工步驟來完成所述垂直晶體管，例如觸點(diǎn)形成步驟、后端金屬化步驟、器件封裝步驟等等。這種屏蔽電極118’可以是浮置電極或者可以連接到源電極(未示出)上。圖11示出了器件截面圖的SEM圖像，包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例制造的多個(gè)溝槽MOS 晶體管。所述垂直晶體管包括多晶硅屏蔽電極118’，其中通過沉積層116、氮化物層114和柵極電介質(zhì)襯里將底部部分與單晶硅襯底分離。多晶硅柵電極124通過電極間氧化物層 122與屏蔽電極112電絕緣、并且通過柵極電介質(zhì)襯里112與襯底電絕緣。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例說明而不是限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求范圍的情況下能夠設(shè)計(jì)許多替代實(shí)施例。在權(quán)利要求中，放置在圓括號(hào)中的任何參考符號(hào)不應(yīng)該解釋為限制權(quán)利要求。詞語“包括”不排除除了權(quán)利要求中所列舉的元素或步驟的存在。元素前的詞語“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這種元素。本發(fā)明可以通過包括幾個(gè)明確元件的硬件來實(shí)現(xiàn)。在枚舉了幾種裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，可以通過一個(gè)相同條目的硬件來實(shí)現(xiàn)這些裝置中的幾個(gè)。唯一的事實(shí)在于在相互不同的從屬權(quán)利要求中使用的特定措施并不表示不能有利地使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種制造垂直晶體管的方法，所述垂直晶體管包括具有垂直區(qū)域疊層的襯底(100)，所述垂直區(qū)域疊層包括通過溝道區(qū)(104)與漏極區(qū)(102)分離的源極區(qū)(106)，所述方法包括在所述襯底中形成溝槽(110)，所述溝槽至少部分地延伸到所述垂直區(qū)域疊層中；將疊層內(nèi)襯于所述溝槽，所述疊層包括柵極電介質(zhì)(112)、刻蝕保護(hù)層(114)和另一絕緣層(116)；用屏蔽電極材料(118)填充溝槽的其余部分；通過在所述溝槽中將所述另一絕緣層(116)去除到第一深度來暴露出屏蔽電極材料的頂部部分；在暴露出的屏蔽電極材料上形成電極間電介質(zhì)(122)；從所述溝槽去除刻蝕保護(hù)層(114)至第一深度；以及在電極間電介質(zhì)(122)和柵極電介質(zhì)(112)的暴露部分之間的所述溝槽中形成柵電極(124)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在形成所述溝槽之后形成所述垂直區(qū)域疊層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中所述刻蝕保護(hù)層(114)是氮化物層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中通過低壓化學(xué)氣相沉積步驟來執(zhí)行用氮化物層 (114)內(nèi)襯于柵極電介質(zhì)(112)的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中用屏蔽電極材料(118)填充溝槽(11) 的其余部分的步驟包括用多晶硅材料填充所述其余部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中形成柵電極(124)的步驟包括在電極間電介質(zhì)(122)和柵極電介質(zhì)(112)的暴露部分之間沉積多晶娃材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述柵極電介質(zhì)(112)是柵極氧化物襯里。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，還包括在從所述溝槽中將刻蝕保護(hù)層(114)去除到第一深度之后，使柵極電介質(zhì)(112)增厚。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中在暴露出的屏蔽電極材料上形成電極間電介質(zhì)(122)的步驟包括在所述頂部部分上生長(zhǎng)氧化物層。
10.一種垂直晶體管，包括包括垂直區(qū)域疊層的襯底(100)，所述垂直區(qū)域疊層包括通過溝道區(qū)(104)與漏極區(qū)(106)分離的源極區(qū)(102)以及用柵極電介質(zhì)(112)作為內(nèi)襯的溝槽，所述溝槽至少部分地延伸通過所述垂直區(qū)域疊層，其中所述溝槽包括屏蔽電極(118’ )和圍繞所述屏蔽電極的上部分的柵電極(124)，并且所述柵電極(124)通過覆蓋所述部分的電極間電介質(zhì)(122) 與所述上部分橫向分離，并且通過另一絕緣層(116)以及柵極電介質(zhì)和所述另一絕緣層之間的刻蝕保護(hù)層(114)將屏蔽電極的其余部分與柵極電介質(zhì)橫向分離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的垂直晶體管，其中所述刻蝕保護(hù)層(114)是氮化物層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的垂直晶體管，其中所述柵極電介質(zhì)(112)是柵極氧化物。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的垂直晶體管，其中所述另一絕緣層(116)是氧化物層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的垂直晶體管，其中所述屏蔽電極(118’)和所述柵電極(124)的至少一個(gè)包括多晶硅。
15.一種半導(dǎo)體器件，包括根據(jù)權(quán)利要求10-14中任一項(xiàng)所述的垂直晶體管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造垂直晶體管的方法。所述方法包括提供包括垂直區(qū)域疊層的襯底(100)，所述垂直區(qū)域疊層包括通過溝道區(qū)(104)與漏極區(qū)(102)分離的源極區(qū)(106)；在所述襯底中形成溝槽(110)，所述溝槽至少部分地延伸到所述垂直區(qū)域疊層中；將所述疊層內(nèi)襯于所述溝槽，所述疊層包括柵極電介質(zhì)襯里(112)、刻蝕保護(hù)層(114)和另一絕緣層(116)；用屏蔽電極材料(118)填充溝槽的其余部分；通過在所述溝槽中將所述另一絕緣層(116)去除到第一深度來暴露出屏蔽電極材料的頂部部分；在暴露出的屏蔽電極材料上形成電極間電介質(zhì)(122)；從所述溝槽去除刻蝕保護(hù)層(114)至第一深度；以及在電極間電介質(zhì)襯里(122)和柵極電介質(zhì)襯里(112)的暴露部分之間的所述溝槽中形成柵電極(124)。還公開了一種根據(jù)這種方法制造的垂直晶體管。
文檔編號(hào)H01L29/40GK102593002SQ20121000462
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者克里斯·羅杰斯, 尼克·克肖, 戴維·威廉·卡爾頓, 金明豪 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司