[發明專利]一種用于功率器件的溝槽柵結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201610122149.6
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105552118A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 饒祖剛;王民安;黃富強;項建輝;王日新
• 申請（專利權）人: 安徽省祁門縣黃山電器有限責任公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/28
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶;葉綠林

1.一種用于功率器件的溝槽柵結構，包括硅襯底(100)，其特征在于： 在硅襯底(100)的表面加工形成溝槽(101)，所述溝槽(101)整體呈U字 型結構；在溝槽(101)的下部沿溝槽的內壁設置有U型的第一層氧化硅(102)， 在U型的第一層氧化硅(102)內設置有U型的第一層多晶硅(103)，在第 一層多晶硅(103)內填充滿第二層氧化硅(104)；所述第一層氧化硅(102)、 第一層多晶硅(103)和第二層氧化硅(104)形成從溝槽外周到溝槽中央的 OPO結構；

在所述第一層氧化硅(102)、第一層多晶硅(103)和第二層氧化硅(104) 形成的OPO結構上方設置有U型的第三層氧化硅(105)，在第三層氧化硅 (105)內填充滿第二層多晶硅(106)，該第三層氧化硅(105)和第二層多 晶硅(106)在溝槽(101)的上部形成從溝槽外周到溝槽中央的OP結構。

2.如權利要求1所述的用于功率器件的溝槽柵結構，其特征在于：所述 硅襯底(100)上還設置有外延層，所述溝槽(101)在外延層的表面加工形 成。

3.如權利要求1或2所述的用于功率器件的溝槽柵結構，其特征在于： 所述第一層氧化硅(102)的厚度為0.05～0.25μm；第一層多晶硅(103)的 厚度為0.10～0.30μm。

4.如權利要求1或2所述的用于功率器件的溝槽柵結構，其特征在于： 所述第三層氧化硅(105)的厚度為0.05～0.20μm。

5.一種用于功率器件的溝槽柵結構制造方法，其特征在于：包括以下步 驟：

1)在硅襯底或外延層的表面，通過刻蝕加工形成溝槽；

2)在溝槽內壁上通過熱氧化生成U型的第一層氧化硅，在第一層氧化硅 的內壁上，由氣相淀積的方法形成U型的第一層多晶硅，在第一層多晶硅內， 以熱氧化或者氣相淀積的方法填充滿第二層氧化硅，從而形成從溝槽外周到 溝槽中央的OPO結構；

3)將溝槽外硅襯底或外延層的表面及溝槽內上部的第二層氧化硅刻蝕干 凈，再將溝槽外硅襯底或外延層的表面及溝槽內上部的第一層多晶硅刻蝕干 凈，最后將溝槽外硅襯底或外延層的表面及溝槽內上部的第一層氧化硅刻蝕 干凈；

4)在溝槽的上部通過熱氧化形成U型的第三層氧化硅，在第三層氧化硅 內，通過氣相淀積填充滿第二層多晶硅，從而在溝槽的上部形成從溝槽外周 到溝槽中央的OP結構，該第三層氧化硅的底部將上部的第二層多晶硅與下 部的第一層多晶硅隔離；

5)將溝槽外的第二層多晶硅刻蝕去除干凈。