无需离子注入来制造垂直结型场效应晶体管和双极结型晶体管的方法以及由该方法制造的器件

摘要

本发明描述了制造例如垂直结型场效应晶体管(VJFET)或双极结型晶体管(BJT)的方法。该方法不需要离子注入。VJFET器件具有外延再生长的n型沟道层和外延再生长的p型栅极层以及外延生长的埋入栅极层。本发明还描述了通过该方法制造出的器件。

主权项

一种制作半导体器件的方法，该方法包括以下步骤：在n型源极层上形成第一蚀刻掩模，其中，所述n型源极层位于n型层上，其中，所述n型层位于p型埋入栅极层上，其中，所述p型埋入栅极层位于n型漂移层上，其中，所述n型漂移层位于n型缓冲层上，并且其中，所述n型缓冲层位于n型基板层上；使用第一蚀刻掩模选择性地蚀刻穿所述源极层和所述n型层并蚀刻到所述埋入栅极层中以形成具有上表面和侧壁的凸起区，并露出与所述凸起区邻近的埋入栅极层；在所述半导体器件的外周部中露出的埋入栅极层上放置第二蚀刻掩模；使用第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模选择性地蚀刻穿所述埋入栅极层以露出与所述凸起区邻近的n型漂移层，由此在所述半导体器件的所述外周部中形成具有上表面和侧壁的p型材料区，其中，所述凸起区中的p型材料与所述半导体器件的所述外周部中的p型材料区相接触；去除第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模；在所述凸起区的所述上表面和所述侧壁上、在所述漂移层的与所述凸起区邻近的露出表面上以及在所述半导体器件的所述外周部中的所述p型材料区上外延生长n型沟道层；选择性地刻蚀所述n型沟道层以露出所述凸起区的所述上表面上的所述源极层、与所述凸起区邻近的所述漂移层以及所述半导体器件的所述外周部中的所述p型材料区的所述上表面；在所述凸起区的所述上表面上、在所述凸起区的所述侧壁上的所述n型沟道层上、在所述漂移层的露出表面上以及在所述半导体器件的所述外周部中的所述p型材料区上外延生长p型栅极层；用第一平坦化材料来填充所蚀刻的特征；蚀刻第一平坦化材料以从所述凸起区的所述上表面上去除外延生长的p型栅极层；去除第一平坦化材料；在所述凸起区的所述侧壁上沉积氧化物层；在所述凸起区的所述上表面上、在与所述凸起区邻近的外延生长的p型栅极层上以及在所述半导体器件的所述外周区中的外延生长的p型栅极层上形成欧姆接触；在所述基板层上与所述缓冲层相对地形成欧姆接触；在外延生长的p型栅极层上的所述欧姆接触材料上以及在所述凸起区的所述上表面上的欧姆接触材料上沉积蚀刻掩模材料，使得不掩盖所述凸起区的所述侧壁上的栅极层和外延生长沟道；用第二平坦化材料来填充所蚀刻的特征；蚀刻第二平坦化材料并从所述凸起区的所述侧壁的上部去除外延生长的p型栅极层和n型沟道层；去除第二平坦化材料和所述蚀刻掩模材料；用第三平坦化材料来填充所蚀刻的特征；蚀刻第三平坦化材料以露出所述凸起区的所述上表面上的欧姆接触材料；选择性地蚀刻穿所述半导体器件的所述外周部中的第三平坦化材料以露出外延生长的p型栅极层上的欧姆接触材料；在所述凸起区的所述上表面上的所述欧姆接触上形成金属接触；在所述半导体器件的所述外周部中的外延生长的p型栅极层上的所述欧姆接触上形成金属接触；以及在所述基板层上的所述欧姆接触上形成金属接触。