[發明專利]溝槽柵功率器件的制造方法

有效

• 申請號: 201610024758.8
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105529273B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 汪瑩萍;繆進征
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L29/423
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種溝槽柵功率器件的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提供一硅襯底，在所述硅襯底表面形成硬質掩模層，采用光刻工藝定義出柵極形成區域，采用刻蝕工藝將所述柵極形成區域外的所述硬質掩模層去除；

步驟二、以刻蝕后的所述硬質掩模層為掩模對所述硅襯底進行刻蝕形成溝槽；

步驟三、淀積第一介質層，所述第一介質層覆蓋在所述溝槽的底部表面和側面；

步驟四、淀積第一多晶硅層，所述第一多晶硅層將形成有所述第一介質層的所述溝槽完全填充并延伸到所述溝槽外部；

步驟五、進行多晶硅回刻將位于所述溝槽外部的所述第一多晶硅層去除；

步驟六、以所述溝槽的側面的硅和所述第一多晶硅層為自對準邊界對所述第一介質層進行自對準刻蝕，所述自對準刻蝕將位于所述溝槽頂部的所述第一介質層去除、位于所述溝槽底部的所述第一介質層保留，且所保留的所述第一介質層位于后續形成的體區的底部；

步驟七、在所述第一介質層去除后的所述溝槽的頂部區域內部表面形成柵介質層，所述柵介質層的厚度小于所述第一介質層的厚度；

步驟八、淀積第二多晶硅層，所述第二多晶硅層將所述第一介質層去除后且形成有所述柵介質層的所述溝槽的頂部區域完全填充；

步驟九、進行多晶硅回刻將位于所述溝槽外部的所述第二多晶硅層去除；由所述第一多晶硅層和所述第二多晶硅層疊加形成多晶硅柵；

步驟十、進行體區注入在所述硅襯底表面形成體區，所述體區的側面和所述多晶硅柵之間隔離有所述柵介質層，且被所述多晶硅柵側面覆蓋的所述體區表面用于形成溝道，通過減少所述柵介質層的厚度降低溝道開啟的閾值電壓，通過增加所述第一介質層的厚度減少柵電荷；

還包括如下步驟：

步驟十一、進行重摻雜的源注入在所述體區表面形成源區；

步驟十二、在所述硅襯底正面形成層間膜、接觸孔和正面金屬層，對所述正面金屬層進行光刻刻蝕形成源極和柵極，所述源極通過接觸孔和所述源區接觸，所述柵極通過接觸孔和所述多晶硅柵接觸，且所述柵極底部的接觸孔的底部穿過第二多晶硅層并進入到所述第一多晶硅層中；

步驟十三、對所述硅襯底背面進行減薄并形成重摻雜的漏區，在所述漏區的背面形成背面金屬層作為漏極。

2.如權利要求1所述的溝槽柵功率器件的制造方法，其特征在于：所述第一介質層為氧化層。

3.如權利要求1所述的溝槽柵功率器件的制造方法，其特征在于：所述柵介質層為柵氧化層。

4.如權利要求1所述的溝槽柵功率器件的制造方法，其特征在于：所述硬質掩模層由氧化層組成或者由氧化層加氮化層組成。

5.如權利要求1所述的溝槽柵功率器件的制造方法，其特征在于：溝槽柵功率器件為溝槽柵功率MOSFET器件。

6.如權利要求2所述的溝槽柵功率器件的制造方法，其特征在于：步驟十二中所述接觸孔的開口形成后、金屬填充前，還包括在和所述源區相接觸的接觸孔的底部進行重摻雜注入形成體區接觸區的步驟。