0内侧壁及底壁的栅极氧化层40。
[0075]随后如图8F所示，通过一化学气相沉积法(chemical vapor deposit1n,简称CVD)将一多晶硅层42堆积形成于氧化物图案212上与该沟渠结构30内。该多晶硅层42接触到沟渠结构30内侧壁及底壁的栅极氧化层40。
[0076]随后如图8G所示，通过一回蚀(Etch back)的方式将堆积形成于氧化物图案212上的该多晶硅层42加以去除；然后在所得结构上进行一低压化学气相沉积法(LP CVD)，进而于该氧化物图案212与该沟渠结构30内的该多晶硅层42上形成以一四氧乙基硅烷(TEOS)所完成的TEOS氧化物层44。并如图8H所示，于TEOS氧化物层44上形成一光刻胶层，并于该光刻胶层上定义出一光刻胶图形214。
[0077]随后如图81所示，利用该光刻胶图形214作为幕罩，对于未被光刻胶图形214屏蔽的TEOS氧化物层44及氧化物图案212进行蚀刻，以露出该多晶硅层42、位在沟渠结构30内侧壁的栅极氧化层40、及低掺杂浓度N型外延层202上表面。于上述的蚀刻步骤之后，即去除光刻胶图形214。随后于低掺杂浓度N型外延层202上表面进行一低浓度P型离子(例如剂量为112CnT2硼离子)注入工艺，进而于该低掺杂浓度N型外延层202中形成一第二浓度(低浓度)离子注入区域35。此第二浓度(低浓度)离子注入区域35和图2E所示的第二浓度(低浓度)离子注入区域32不同者为第二浓度(低浓度)离子注入区域35大体上涵盖低掺杂浓度N型外延层202整个露出上表面。
[0078]如图8J所示，于多晶硅层42、位在沟渠结构30内侧壁的栅极氧化层40、及沟渠结构30内侧壁内的第二浓度(低浓度)离子注入区域35、露出的低掺杂浓度N型外延层202上，及原来被光刻胶屏蔽的侧壁部分上形成第一金属层50，此第一金属层50主要是以钛金属(Ti)或氮化钛(TiN)所完成；随后再于第一金属层50上形成第二金属层52，此第二金属层52主要是以铝金属或其它金属所完成。
[0079]随后如图8K所示，于第二金属层52上形成一光刻胶层，并于该光刻胶层上定义出一光刻胶图形216，根据该光刻胶图形216对第二金属层52及第一金属层50进行蚀刻后去除剩余的该光刻胶层216，进而完成如图8L所示的金氧半P-N接面二极管结构。
[0080]如图8L所示，在上述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构中，借由沟渠结构30，可将原本水平的栅极氧化层转变为垂直延伸的栅极氧化层40，因此在有限的低掺杂浓度N型外延层202上形成大面积的栅极氧化层40，增加元件密度。再者，位于沟渠结构底壁下的第一浓度(高浓度)离子注入区域36可在反向偏压时提供夹止区电压支撑，因此可以降低漏电流。
[0081]综合以上技术说明，我们可以清楚的了解到，相较于现有的金氧半P-N接面二极管结构，本发明的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构可在反向偏压时提供夹止区电压支撑，因此可以降低漏电流。
[0082]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构，其特征在于，包含: 一第一导电型基板； 多个沟渠结构，形成于该第一导电型基板的表面上； 一栅极氧化层，至少形成于该沟渠结构内侧壁上； 一多晶硅层，形成于该沟渠结构内，且被该栅极氧化层包围至少部分侧面表面； 一第二导电型第二浓度离子注入区域，至少形成于第一导电型基板中，且在该栅极氧化层的外侧； 一第二导电型第一浓度离子注入区域，形成于该沟渠结构底表面下，所述第一浓度高于所述第二浓度 '及 一电极层，覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上。
2.根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构，其特征在于，该多晶硅层直接接触该第二导电型第一浓度离子注入区域。
3.根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构，其特征在于，该栅极氧化层亦形成于该沟渠结构底表面上，且该第二导电型第一浓度离子注入区域形成于该栅极氧化层下。
4.根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构，其特征在于，在该沟渠式金氧半P-N接面二极管结构的元件区中，该第二导电型第二浓度离子注入区域形成于该第一导电型基板的整个露出表面。
5.根据权利要求1所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构，其特征在于，该第二导电型第二浓度离子注入区域的掺杂剂量为1012cnT2，该第二导电型第一浓度离子注入区域的掺杂剂量为ΙΟ13-1、-2。
6.一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法，其特征在于，包含: 提供一第一导电型基板； 形成多个的沟渠结构于该第一导电型基板的表面上； 在该沟渠结构侧壁外形成一第二导电型第二浓度离子注入区域； 在该沟渠结构底部形成一第二导电型第一浓度离子注入区域，所述第一浓度高于所述第二浓度； 在该沟渠结构内侧壁上形成一栅极氧化层； 在该沟渠结构内形成一多晶硅层，且被该栅极氧化层包围至少部分侧面表面； 形成一电极层，覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上。
7.根据权利要求6所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法，其特征在于，该多晶硅层直接接触该第二导电型第一浓度离子注入区域。
8.根据权利要求6所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法，其特征在于，该栅极氧化层亦形成于该沟渠结构底表面上，且该第二导电型第一浓度离子注入区域形成于该栅极氧化层下。
9.根据权利要求6所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法，其特征在于，在该沟渠式金氧半P-N接面二极管结构的元件区中，该第二导电型第二浓度离子注入区域形成于该第一导电型基板的整个露出表面。
10.根据权利要求6所述的沟渠式金氧半P-N接面二极管结构制作方法，其特征在于，该第二导电型第二浓度离子注入区域的掺杂剂量为1012cnT2，该第二导电型第一浓度离子注入区域的掺杂剂量为1013_16cm_2。
【专利摘要】本发明公开一种沟渠式金氧半P-N接面二极管结构及其制作方法，包含一第一导电型基板；多个的沟渠结构，形成于该第一导电型基板的表面上；一栅极氧化层，至少形成于该沟渠结构内侧壁上；一多晶硅层，形成于该沟渠结构内；一第二导电型第二浓度离子注入区域，至少形成于第一导电型基板中；一第二导电型第一浓度离子注入区域，形成于该沟渠结构底表面下，所述第一浓度高于第二浓度；及一电极层，覆盖于该第一导电型基板、该第二导电型第二浓度离子注入区域、该栅极氧化层及该多晶硅层上。位于沟渠结构底壁下的第一浓度离子注入区域可在反向偏压时提供夹止区电压支撑，因此可以降低此二极管结构的漏电流。
【IPC分类】H01L21-336, H01L29-78, H01L29-36
【公开号】CN104733526
【申请号】CN201310714461
【发明人】陈美玲
【申请人】节能元件控股有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月20日