[發明專利]形成晶體管的方法、襯底圖案化的方法及晶體管

在審

• 申請號: 201510634787.1
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN105470121A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: P·C·布蘭特;F·J·桑托斯羅德里奎茲;A·R·斯特格納
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L29/423;H01L29/739;H01L21/331;H01L29/78
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

1.一種形成包括柵極電極的晶體管的方法，包括：

在半導體襯底(100)之上形成犧牲層(140)；

在所述犧牲層(140)之上形成圖案層(150)；

將所述圖案層(150)圖案化為經圖案化的結構(155)；

形成與所述經圖案化的結構(155)的側壁相鄰的間隔物(160)；

去除所述經圖案化的結構(155)；

使用所述間隔物(160)作為蝕刻掩模蝕刻穿過所述犧牲層(140)，并蝕刻到所述半導體襯底(100)中，從而在所述半導體襯底(100)中形成溝槽(105)；

將導電材料(210)填充到所述半導體襯底(100)中的所述溝槽(105)中，以形成所述柵極電極(310)。

2.根據權利要求1所述的方法，其中蝕刻所述犧牲層(140)和所述襯底(100)也在所述犧牲層(140)中形成第一通孔(107)，并且填充所述導電材料以填充所述犧牲層(140)中的所述第一通孔(107)。

3.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在形成所述犧牲層(140)之前，在所述半導體襯底(100)之上形成硬掩模層(120，130)，所述犧牲層(140)能夠相對于所述硬掩模層(120，130)選擇性地蝕刻。

4.根據權利要求3所述的方法，進一步包括使用所述圖案化犧牲層(140)作為蝕刻掩模蝕刻穿過所述硬掩模層(120，130)，以在所述硬掩模層(120，130)中形成第二通孔(108)并形成經圖案化的硬掩模部分(109)，以及填充所述導電材料以填充所述硬掩模層(120，130)中的所述第二通孔(108)。

5.根據權利要求4所述的方法，進一步包括在蝕刻之前使用抗蝕劑材料的部分(156)覆蓋所述半導體襯底(100)的邊緣部分，使得所述間隔物(160)和所述抗蝕劑材料的所述部分(156)用作所述蝕刻掩模。

6.根據權利要求2、4或5所述的方法，進一步包括改變所述導電材料(240)的表面部分以形成改變的表面部分(215)。

7.根據權利要求4至6中任一項所述的方法，進一步包括使用覆蓋層(111)覆蓋經圖案化的硬掩模(120，130)的側壁。

8.根據權利要求7所述的方法，其中改變所述導電材料(210)的所述表面包括氧化所述導電材料(210)的所述表面。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，進一步包括形成至所述柵極電極(310)的柵極接觸(311)，包括在半導體襯底(100)之上的光致抗蝕劑材料中限定開口(159)，所述開口具有大于所述溝槽的寬度(105)的寬度。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，進一步包括在相鄰的溝槽(105)之間形成至所述半導體襯底材料的臺面接觸(321)，包括在所述半導體襯底(100)之上的光致抗蝕劑材料中限定開口(320)，所述開口(320)具有大于相鄰溝槽(105)之間的距離的寬度。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的方法，進一步包括在將所述導電材料(210)填充在所述溝槽(105)中之前，在所述半導體襯底(100)中的所述溝槽(105)的側壁上形成介電層(313)。

12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，進一步包括形成從絕緣柵雙極型晶體管、二極管和場效應晶體管的組中選擇的功率器件的組件。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的方法，進一步包括在相鄰溝槽(105)之間形成至所述半導體襯底材料的臺面接觸(321)，以及形成使所述臺面接觸(321)彼此電耦合的導電元件(325)。

14.根據權利要求1至13中任一項所述的方法，進一步包括形成至所述柵極電極(310)的柵極接觸(311)，以及形成使所述柵極接觸(311)彼此電耦合的導電元件(326)。