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申请/专利权人：深圳市港祥辉电子有限公司

摘要：本发明公开了一种p型横向金刚石MOSFET器件及其制备方法，涉及半导体技术领域，包括无掺杂金刚石、导电沟道、源极金属二以及漏极金属二、源极金属一以及漏极金属一，所述导电沟道的上方设置有栅介质一，所述栅介质一设置在漏极金属一、漏极金属二以及源极金属一、源极金属二的内侧，所述栅介质一的上方设置有位于栅介质一内部的栅介质二，所述栅介质二的上方设置有栅极金属。该器件及其制备方法，规避了现有工艺条件下金刚石掺杂难以激活问题，器件的栅介质采用两步工艺实现，抑制了由于高温和栅介质共同条件下导致的氢终端退化；源极和漏极采用两种金属，不仅降低器件源极和漏极的接触电阻，还降低了器件的制作成本。

主权项：1.一种p型横向金刚石MOSFET器件，其特征在于，包括无掺杂金刚石，所述无掺杂金刚石位于该器件的最底端，所述无掺杂金刚石的上方设置有导电沟道；所述导电沟道的两侧分别设置有源极金属二以及漏极金属二，所述源极金属二的上方设置有源极金属一，所述漏极金属二的上方设置有漏极金属一，所述导电沟道的上方设置有栅介质一，所述栅介质一设置在漏极金属一、漏极金属二以及源极金属一、源极金属二的内侧，所述栅介质一的上方设置有位于栅介质一内部的栅介质二，所述栅介质二的上方设置有栅极金属，所述栅极金属位于该器件的顶端；该器件的制备方法，包括以下具体步骤：S1、在无掺杂金刚石表面生长一层氢终端，用于构成二维空穴气；在微波功率为800W，工作压力为60Torr的条件下，采用2%H2比例的CH4气体氛围下生长10nm金刚石材料，每生长2nm金刚石材料，将金刚石材料暴露在4%NO2气体氛围中1h进行p型掺杂，用于实现6nm厚的金刚石p型外延均匀掺杂，构建导电沟道；S2、在导电沟道上淀积一层阻挡层，刻蚀出源极金属二和漏极金属二的通孔，沿通孔刻蚀导电沟道，刻蚀深度为10nm，在刻蚀出的源极金属二和漏极金属二的区域淀积一层10nm厚的金属钛，金属钛磁控溅射的方式，在氩气氛围内，3000V高电压下对氩气产生辉光放电，撞击钛靶材，使其飞溅淀积在器件表面上；刻蚀采用气相刻蚀法，在氧气与氢气体积比为1:1的气体氛围，1200℃的高温条件下，采用镍作催化剂，进行刻蚀；S3、去除步骤S2中的阻挡层，在导电沟道上淀积一层新的阻挡层，刻蚀出源极金属一和漏极金属一的通孔，沿源极金属一和漏极金属一的通孔区域淀积一层10nm厚的金属铝，金属铝磁控溅射的方式，在氩气氛围内，3000V高电压下对氩气产生辉光放电，撞击铝靶材，使其飞溅淀积在器件表面上；S4、去除步骤S3中的阻挡层，在导电沟道上淀积一层新的阻挡层，刻蚀出栅介质一的通孔，在栅介质一的通孔进行栅介质一的淀积；栅介质一的介质采用Al2O3，介质的厚度为5nm，淀积方式为ALD薄膜生长方法，在120℃条件下，采用三甲基铝前驱体、H2O为反应物，在20Torr压强条件下进行制备；S5、在栅介质一的通孔进行栅介质二的淀积；栅介质二的介质采用Al2O3，介质的厚度为10nm，淀积方式为ALD薄膜生长方法，在240℃条件下，采用三甲基铝前驱体、H2O为反应物，在20Torr压强条件下进行制备；S6、去除步骤S4中的阻挡层，在器件最顶部淀积一层新的阻挡层，刻蚀出栅极金属的通孔，沿通孔淀积栅极金属；栅极金属采用磁控溅射的方式，在氩气氛围内，3000V高电压下对氩气产生辉光放电，撞击金属铝靶材，使其飞溅淀积在器件表面上。

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