低栅容金属氧化物半导体P-N 结二极管结构及其制作方法

摘要

本发明公开一种低栅容金属氧化物半导体P-N结二极管结构及其制作方法。在元件的结构设计上，为金属氧化物半导体N型沟道场效元件结构与P-N结二极管共构的架构，并将部分的栅极盖覆区域由厚的介电层或低导电多晶硅层来取代，通过此种栅极间置层的元件结构设计，当元件于正向偏压操作时为金属氧化物半导体N型沟道场效元件与P-N面二极管并联，具有接近肖特基二极管的反应速度快与正向导通压降值(V_F)低的特性。而于反向偏压操作时，通过元件P-N结二极管空乏区对漏电的夹止与N型沟道关闭的行为，使元件具有非常低的漏电流。

主权项

一种低栅容金属氧化物半导体P‑N结二极管制作方法，该方法至少包括下列步骤：提供基板；于该基板上形成第一掩模层；对该基板进行第一光刻蚀刻工艺，进而去除部分该第一掩模层形成第一凹陷区域；以剩余的该第一掩模层，对该基板进行干式蚀刻，进而于该基板上形成第一沟槽结构；进行氧化工艺，以于该第一沟槽结构内生长第一氧化层；对该基板进行第二光刻蚀刻工艺，进而去除部分该第一掩模层以形成第二凹陷区域；于该第二凹陷区域的底部生长栅氧化层；于该栅氧化层上、该第一掩模层上、该第一氧化层上，披覆多晶硅层；对该基板进行第一离子注入工艺，以于该基板形成第一离子注入区域；于该多晶硅层上沉积第二掩模层；对该第二掩模层进行干式回蚀刻工艺，以移除部分该第二掩模层，并于该第二凹陷区域内的该多晶硅层的侧壁上与该第一沟槽结构内的该多晶硅层的侧壁上形成边壁状的包覆结构；对该多晶硅层进行蚀刻工艺，以移除部分的该多晶硅层，进而形成L形栅极结构；对该基板进行第二离子注入工艺，以于该基板形成第二离子注入层；对该基板进行热退火处理，以活化该第一离子注入层与该第二离子注入层，以形成有效的P型区域；以湿蚀刻工艺，移除该第二掩模层的该边壁状的包覆结构；移除裸露部分的该栅氧化层；于该第一沟槽结构、该第二凹陷区域的底部与侧壁、该L形栅极结构的表面与侧壁、该第一掩模层与该第一氧化层上进行金属溅镀工艺，以形成金属溅镀层；以及对该金属溅镀层进行第三光刻蚀刻工艺，以去除部分该金属溅镀层。