專利名稱：溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)及其制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)及其制程，其特別是可提 供一溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，并可改善導(dǎo)熱特性及提供該溝槽式金氧 半晶體管結(jié)構(gòu)的制程。
背景技術(shù)：
習(xí)知的溝槽式金氧半晶體管(Trench Metal- Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)結(jié)構(gòu)或者說(shuō)是垂直式晶體管(vertical transistor)中，其晶體管的柵極(gate)是形成于一基板上的溝槽中，且 晶體管的源極(source)區(qū)與漏極(drain)區(qū)是形成于前述的柵極的兩側(cè)。 這類垂直式晶體管可提供大電流的導(dǎo)通以及具有較低的開(kāi)啟或關(guān)閉電 壓。
請(qǐng)參考圖1所顯示，圖1顯示習(xí)知溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的側(cè)剖 面圖，習(xí)知溝槽式金氧半晶體管是于一N+型基板100上形成一N型磊晶 層105，且該N型磊晶層105的離子布植濃度低于該N+型基板100。該 N型磊晶層105中具有復(fù)數(shù)個(gè)垂直延伸的溝槽，且一柵極氧化層115覆 蓋于該些溝槽中，且復(fù)數(shù)個(gè)溝槽式柵極130分別填充于對(duì)應(yīng)的溝槽中。 前述該些溝槽式柵極130的兩側(cè)分別形成復(fù)數(shù)個(gè)P型主體區(qū)110，且復(fù)數(shù) 個(gè)N+型源極區(qū)125分別對(duì)應(yīng)形成于該P(yáng)型主體區(qū)110中，使得該些N十 型源極區(qū)125形成該晶體管的源極區(qū)。提供電氣連接該些溝槽式柵極130、 該些P型主體區(qū)110以及該些N+型源極區(qū)125的復(fù)數(shù)個(gè)金屬電氣連接部分別是該些溝槽中的鎢金屬接觸層145以及阻障層140所構(gòu)成。該鎢金 屬接觸層145布置有鋁合金金屬層150，用以作為晶體管前端與外部電氣 連接的金屬連接層。然而，使用鋁合金作為該溝槽式金氧半晶體管中的 金屬連接層會(huì)導(dǎo)致散熱性較差，尤其是在晶體管尺寸日趨減小的狀況下， 其散熱問(wèn)題會(huì)愈益嚴(yán)重。
另外，在習(xí)知的溝槽式金氧半晶體管中，例如美國(guó)第6，462，376號(hào)專 利以及第6,888,196號(hào)專利，其是透過(guò)鎢金屬接觸層電氣連接前端的該鋁 合金金屬層，而在空間上形成平面的方式接觸該源極區(qū)，也會(huì)使得當(dāng)晶 體管的密度變高時(shí)而產(chǎn)生導(dǎo)熱性不佳的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明有鑒于習(xí)知溝槽式金氧半晶體管的缺失，乃亟思發(fā)明 一種溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)及其制程，并可改善導(dǎo)熱特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是提供一溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，并具有較佳 的導(dǎo)熱特性。
本發(fā)明的目的主要是提供一溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，并使得 溝槽式金氧半晶體管具有較佳的導(dǎo)熱特性。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，包括 一基板； 一磊晶層頂端部，其形成于該基板頂端部；復(fù)數(shù)個(gè)溝槽，其形 成于該磊晶層頂端部； 一柵極氧化層，其形成于該些溝槽的側(cè)壁以及底 端部；復(fù)數(shù)個(gè)溝槽式柵極，其分別對(duì)應(yīng)填滿于該些溝槽中，并形成該金 氧半晶體管的柵極；復(fù)數(shù)個(gè)主體區(qū)，其形成于該磊晶層頂端部；復(fù)數(shù)個(gè) 源極區(qū)，其形成于對(duì)應(yīng)的主體區(qū)頂端部； 一絕緣層，其沉積形成于該磊 晶層頂端面上；復(fù)數(shù)個(gè)接觸溝槽，其貫穿形成于該絕緣層，且貫穿至所
7對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；復(fù)數(shù)個(gè)金屬接觸層，其分
別為一金屬部且填充于各個(gè)接觸溝槽中，其底端并分別接觸所對(duì)應(yīng)的該
些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極； 一第一金屬
阻障層，其形成于該接觸溝槽的側(cè)壁與底部，并接觸所對(duì)應(yīng)的該些源極
區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極； 一第二金屬阻障層，
其形成于該絕緣層頂端；以及一銅金屬層，其形成于該第二金屬阻障層
頂端，并透過(guò)該金屬接觸層而電氣連接至所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng) 的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；其中該基板、該磊晶層以及該
源極區(qū)為相同極性的半導(dǎo)體，該主體區(qū)為與該源極區(qū)相反極性的半導(dǎo)體， 且該基板與該源極區(qū)的濃度高于該磊晶層。
另外，本發(fā)明提供一種溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，包括提供 一磊晶層頂端部于一基板頂端部；提供復(fù)數(shù)個(gè)溝槽，且該些溝槽形成于 該磊晶層頂端部；覆蓋一柵極氧化層于該些溝槽的側(cè)壁以及底端部；形 成復(fù)數(shù)個(gè)溝槽式柵極并分別對(duì)應(yīng)填滿于該些溝槽中，而形成該金氧半晶 體管的柵極；形成復(fù)數(shù)個(gè)主體區(qū)于該磊晶層頂端部；形成復(fù)數(shù)個(gè)源極區(qū) 于對(duì)應(yīng)的主體區(qū)頂端部；形成一絕緣層于該磊晶層頂端面上；形成復(fù)數(shù) 個(gè)接觸溝槽貫穿該絕緣層，且貫穿至所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的 溝槽式柵極；形成復(fù)數(shù)個(gè)金屬接觸層分別填充于各個(gè)接觸溝槽中，其底 端并分別接觸所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的 溝槽式柵極；形成一第一金屬阻障層于該接觸溝槽的側(cè)壁與底部，并接 觸所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極; 形成一第二金屬阻障層于該絕緣層頂端；以及形成一銅金屬層于該第二 金屬阻障層頂端，并透過(guò)該金屬接觸層而電氣連接至所對(duì)應(yīng)的該些源極 區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；其中該基板、該磊晶層以及該源極區(qū)為相同極性的半導(dǎo)體，該主體區(qū)為與該源極區(qū)相反極性的半導(dǎo)體，且該基板與該源極區(qū)的濃度高于該磊晶層。
前述的基板可以是一 N型基板以用于N通道的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，該磊晶層是一N型磊晶層，該基板與該源極區(qū)的N型布植濃度高于該磊晶層?；蚴?，前述的基板也可以是一P型基板以用于P通道的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，該磊晶層是一 P型磊晶層，該基板與該源極區(qū)的P型布植濃度高于該磊晶層。
再者，前述的絕緣層可以是一氧化硅層；該第一金屬阻障層可以是由先沉積鈦金屬或鉭金屬，再沉積氮化鈦或氮化鉭所形成；以及該第二金屬阻障層是由沉積鉅金屬所形成或先沉積鉭金屬再沉積氮化鉭所形成。
前述該些溝槽中的柵極氧化層分布在該些溝槽側(cè)壁與底部且具有均勻厚度?；蚴?，該些溝槽底部的柵極氧化層厚度具有大于該些溝槽側(cè)壁的柵極氧化層厚度，以降低該柵極氧化層的電容特性。
本發(fā)明的溝槽式金氧半晶體管中，可進(jìn)一步包括復(fù)數(shù)個(gè)高濃度布植區(qū)分別對(duì)應(yīng)形成于該些接觸溝槽的底部。
為使熟悉該項(xiàng)技藝人士了解本發(fā)明的目的、特征及功效，茲藉由下述具體實(shí)施例，并配合圖式，對(duì)本發(fā)明詳加說(shuō)明如后。


圖1顯示習(xí)知溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的側(cè)剖面圖；以及圖2至圖10為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)及其制程中各個(gè)狀態(tài)的側(cè)剖面圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明
-N+型基板100N型磊晶層105P型主體區(qū)110柵極氧化層115溝槽式柵極130N+型源極區(qū)125絕緣層135阻障層140鎢金屬接觸層145鋁合金金屬層150
N+型基板200N型磊晶層205溝槽206柵極氧化層210溝槽式柵極215P型主體區(qū)220高濃度P型布植區(qū)221N+型源極區(qū)225絕緣層230金屬接觸層237第一光罩層240接觸溝槽241氧化層245分隔部246第二光罩層250
10第一金屬阻障層255第二金屬阻障層256銅金屬層260
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖2所顯示，圖2為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖，一 N+型基板200的頂端部包括一 N型磊晶層205，并施以曝光顯影制程(lithographyprocess)以及干蝕刻制程(dry etchingprocess),使得該N型磊晶層205中形成復(fù)數(shù)個(gè)溝槽206。接著再施以一沉積制禾呈(deposition process)或一熱氧化制程(thermally grown process),使得該N型磊晶層205以及該溝槽206表面形成一氧化硅層，用以作為溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)中的一柵極氧化層210。
前述步驟中，在形成該柵極氧化層210之前，可形成一氧化犧牲層(sacrificial oxide)(圖中未顯示)分布，該氧化犧牲層未保護(hù)的區(qū)域?qū)?yīng)該些溝槽206，并施以濕蝕刻制程(wet etched process)藉以沿著前述干蝕刻制程所形成的該些溝槽206表面上移除硅材料。
請(qǐng)參考圖3所顯示，圖3為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖，其是透過(guò)一沉積程序形成一多晶硅層于該柵極氧化層210頂端面以及填充該些溝槽206的中空內(nèi)部。接著，可透過(guò)一干蝕刻制程或化學(xué)機(jī)械表面處理程序(CMP, chemical-mechanical polishingprocess)移除前述該柵極氧化層210表面上的多晶硅層，而因此形成溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)中的溝槽式柵極215。再者，透過(guò)曝光顯影程序而使得一光罩(圖3未顯示)覆蓋于該柵極氧化層210以及溝槽式柵極215，且接著藉由離子布植制程(ion implantation process)以及擴(kuò)散制程
li(diffusion process),而形成復(fù)數(shù)個(gè)P型主體區(qū)220于該N型磊晶層205中。另外，透過(guò)曝光顯影程序而形成另一光罩(圖3未顯示)，并再藉由另一離子布植制程(ion implantation process)以及另一擴(kuò)散制程(diffusionprocess),而形成復(fù)數(shù)個(gè)N+型源極區(qū)225于該些P型主體區(qū)220中。該些N+型源極區(qū)225是作為溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)中的源極區(qū)(source)。
請(qǐng)參考圖4所顯示，圖4為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖， 一絕緣層230形成于該柵極氧化層210以及該溝槽式柵極215上，且該絕緣層230是沉積制程所形成的一氧化硅層。在該絕緣層230的沉積制程之后，透過(guò)一曝光顯影程序而形成一第一光罩層240于該絕緣層230表面，且該第一光罩層240的布置是定義出溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)中的金屬接觸層，特別是該第一光罩層240的鏤空區(qū)域是定義出形成金屬接觸層的區(qū)域。
請(qǐng)參考圖5所顯示，圖5為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖，利用圖4中的第一光罩層240作為一干蝕刻制程的蝕刻光罩，以施以干蝕刻制程而形成復(fù)數(shù)個(gè)接觸溝槽241，且使得該些接觸溝槽241貫穿該絕緣層230、該些N+型源極區(qū)225、該些P型主體區(qū)220，以及該溝槽式柵極215。接著，透過(guò)一離子布植制程使得各個(gè)該接觸溝槽241底部形成一高濃度P型布植區(qū)221 。
請(qǐng)參考圖6所顯示，圖6為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖，透過(guò)一沉積制程沉積一第一金屬阻障層255于該些接觸溝槽241內(nèi)表面以及該絕緣層230上表面。接著，透過(guò)一 CVD(chemical vapor deposition)沉積制程沉積一金屬接觸層237于該接觸溝槽241(如圖5所示)且填滿該接觸溝槽241 ，而形成對(duì)應(yīng)的金屬插塞(metalplugs),以作為溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)中的電氣連接層。基于本發(fā)明的一具體實(shí)施例，該第一金屬阻障層255可藉由沉積鈦金屬后再沉積一氮化鈦(以下稱鈦/氮化鈦層)，或藉由沉積鉅金屬后再沉積一氮化鉭(以下稱鉭/氮化鉭層)，且是利用沉積鎢金屬并填滿該接觸溝槽241而形成該金屬接觸層237。在該金屬接觸層237的沉積制程之后，透過(guò)化學(xué)機(jī)械表面處理程序或干蝕刻制程移除該金屬接觸層237以及該第一金屬阻障層255覆蓋在該絕緣層230的部分，以完成該金屬接觸層237，并作為溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)中的電氣連接金屬層。
請(qǐng)參考圖7所顯示，圖7為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖， 一氧化層245沉積在該金屬接觸層237、該第一金屬阻障層255以及該絕緣層230上，以及一第二光罩層250布置于該氧化層245上。
請(qǐng)參考圖8所顯示，圖8為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖，配合前述的第二光罩層250 (如圖7所顯示)作為一蝕刻光罩，并施以一干蝕刻制程，以在該絕緣層230上表面形成復(fù)數(shù)個(gè)分隔部246。
請(qǐng)參考圖9所顯示，圖9為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖，透過(guò)沉積制程沉積鉭或鉭/氮化鉭層形成一第二金屬阻障層256于該金屬接觸層237、該第一金屬阻障層255、該絕緣層230以及該分隔部246上，且沉積一銅金屬層260于該第二金屬阻障層256上。
請(qǐng)參考圖10所顯示，圖10為本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程中一狀態(tài)的側(cè)剖面圖，藉由化學(xué)機(jī)械表面處理程序去除該分隔部246、該第二金屬阻障層256以及該銅金屬層260多余的部分，以形成溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)中提供電氣連接的金屬層。基于圖2至圖10顯示的本發(fā)明溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的制程的具 體實(shí)施例，該第一光罩層240以及該第二光罩層250是用于定義出該接 觸溝槽241與電氣連接金屬層的位置以及布置，且鎢金屬是填滿該些接 觸溝槽而形成電氣連接金屬層。不同于習(xí)知技術(shù)中使用鋁金屬作為電氣 連接金屬層，本發(fā)明是使用銅金屬作為溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)的前電 氣連接金屬層。由于銅金屬具有比較好的導(dǎo)熱性，因此溝槽式金氧半晶 體管結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱性可隨著晶體管尺寸的降低而逐漸被忽視。
以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā) 明作任何形式上的限制，是以，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本發(fā) 明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。
1權(quán)利要求
1、一種溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，包括一基板；一磊晶層頂端部，其形成于該基板頂端部；復(fù)數(shù)個(gè)溝槽，其形成于該磊晶層頂端部；一柵極氧化層，其形成于該些溝槽的側(cè)壁以及底端部；復(fù)數(shù)個(gè)溝槽式柵極，其分別對(duì)應(yīng)填滿于該些溝槽中，并形成該金氧半晶體管的柵極；復(fù)數(shù)個(gè)主體區(qū)，其形成于該磊晶層頂端部；復(fù)數(shù)個(gè)源極區(qū)，其形成于對(duì)應(yīng)的主體區(qū)頂端部；一絕緣層，其沉積形成于該磊晶層頂端面上；復(fù)數(shù)個(gè)接觸溝槽，其貫穿形成于該絕緣層，且貫穿至所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；復(fù)數(shù)個(gè)金屬接觸層，其分別為一金屬部且填充于各個(gè)接觸溝槽中，其底端并分別接觸所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；一第一金屬阻障層，其形成于該接觸溝槽的側(cè)壁與底部，并接觸所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；一第二金屬阻障層，其形成于該絕緣層頂端；以及一銅金屬層，其形成于該第二金屬阻障層頂端，并透過(guò)該金屬接觸層而電氣連接至所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；其中該基板、該磊晶層以及該源極區(qū)為相同極性的半導(dǎo)體，該主體區(qū)為與該源極區(qū)相反極性的半導(dǎo)體，且該基板與該源極區(qū)的濃度高于該磊晶層。
2、 如權(quán)利要求1所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于該基板為一 N型基板以用于N通道的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，該磊晶層 為一 N型磊晶層，該基板與該源極區(qū)的N型布植濃度高于該磊晶層。
3、 如權(quán)利要求1所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于該基板為一 p型基板以用于p通道的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，該磊晶層 為一 p型磊晶層，該基板與該源極區(qū)的p型布植濃度高于該磊晶層。
4、 如權(quán)利要求1所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于該絕緣層為一氧化硅層。
5、 如權(quán)利要求1所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于該 第一金屬阻障層是由先沉積鈦金屬或鉭金屬，再沉積氮化鈦或氮化鉭所 形成。
6、 如權(quán)利要求l所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于該 第二金屬阻障層是由沉積鉭金屬所形成或先沉積鉭金屬再沉積氮化鉭所 形成。
7、 如權(quán)利要求l所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于該 些溝槽中的柵極氧化層分布在該些溝槽側(cè)壁與底部且具有均勻厚度。
8、 如權(quán)利要求1所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于該 些溝槽底部的柵極氧化層厚度具有大于該些溝槽側(cè)壁的柵極氧化層厚 度，以降低該柵極氧化層的電容特性。
9、 如權(quán)利要求1所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn) 一步包括復(fù)數(shù)個(gè)高濃度布植區(qū)分別對(duì)應(yīng)形成于該些接觸溝槽的底部。
10、 一種溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，包括 提供一磊晶層頂端部于一基板頂端部；提供復(fù)數(shù)個(gè)溝槽，且該些溝槽形成于該磊晶層頂端部； 覆蓋一柵極氧化層于該些溝槽的側(cè)壁以及底端部； 形成復(fù)數(shù)個(gè)溝槽式柵極并分別對(duì)應(yīng)填滿于該些溝槽中，而形成該金 氧半晶體管的柵極；形成復(fù)數(shù)個(gè)主體區(qū)于該磊晶層頂端部；形成復(fù)數(shù)個(gè)源極區(qū)于對(duì)應(yīng)的主體區(qū)頂端部；形成一絕緣層于該磊晶層頂端面上；形成復(fù)數(shù)個(gè)接觸溝槽貫穿該絕緣層，且貫穿至所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū) 以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極；形成復(fù)數(shù)個(gè)金屬接觸層分別填充于各個(gè)接觸溝槽中，其底端并分別 接觸所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵 極；形成一第一金屬阻障層于該接觸溝槽的側(cè)壁與底部，并接觸所對(duì)應(yīng) 的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極； 形成一第二金屬阻障層于該絕緣層頂端；以及形成一銅金屬層于該第二金屬阻障層頂端，并透過(guò)該金屬接觸層而 電氣連接至所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝 槽式柵極；其中該基板、該磊晶層以及該源極區(qū)為相同極性的半導(dǎo)體，該主體 區(qū)為與該源極區(qū)相反極性的半導(dǎo)體，且該基板與該源極區(qū)的濃度高于該 磊晶層。
11、如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在 于該基板為一N型基板以用于N通道的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，該磊晶層為一 N型磊晶層，該基板與該源極區(qū)的N型布植濃度高于該磊晶層。
12、 如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在于該基板為一P型基板以用于P通道的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)，該 磊晶層為一 P型磊晶層，該基板與該源極區(qū)的P型布植濃度高于該磊晶 層。
13、 如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在于該絕緣層為一氧化硅層。
14、 如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在于該第一金屬阻障層是由先沉積鈦金屬或鉭金屬，再沉積氮化鈦或氮 化鉭所形成。
15、 如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在 于該第二金屬阻障層是由沉積鉭金屬所形成或先沉積鉭金屬再沉積氮 化鉭所形成。
16、 如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在 于該些溝槽中的柵極氧化層分布在該些溝槽側(cè)壁與底部且具有均勻厚 度。
17、 如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在 于該些溝槽底部的柵極氧化層厚度具有大于該些溝槽側(cè)壁的柵極氧化 層厚度，以降低該柵極氧化層的電容特性。
18、 如權(quán)利要求10所述的溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)制程，其特征在于進(jìn)一步包括復(fù)數(shù)個(gè)高濃度布植區(qū)分別對(duì)應(yīng)形成于該些接觸溝槽的底 部。
全文摘要
一種溝槽式金氧半晶體管結(jié)構(gòu)及其制程，其結(jié)構(gòu)包括一基板頂端具有一磊晶層且具有復(fù)數(shù)個(gè)溝槽，該磊晶層頂端部具有復(fù)數(shù)個(gè)主體區(qū)，該磊晶層頂端面具有一絕緣層，該絕緣層頂端形成一第二金屬阻障層，該第二金屬阻障層頂端形成一銅金屬層，該些主體區(qū)頂端部分別具有一源極區(qū)，該些溝槽中具有一柵極氧化層與復(fù)數(shù)個(gè)溝槽式柵極以作為金氧半晶體管的柵極；以及復(fù)數(shù)個(gè)接觸溝槽中分別填充一第一金屬阻障層與一金屬接觸層。其中該基板、該磊晶層以及該源極區(qū)為相同極性的半導(dǎo)體，該主體區(qū)為與該源極區(qū)相反極性的半導(dǎo)體，且該基板與該源極區(qū)的濃度高于該磊晶層，各個(gè)金屬接觸層底端分別接觸所對(duì)應(yīng)的該些源極區(qū)、所對(duì)應(yīng)的該些主體區(qū)以及所對(duì)應(yīng)的溝槽式柵極。
文檔編號(hào)H01L29/78GK101488521SQ200810002748
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者謝福淵 申請(qǐng)人:力士科技股份有限公司