[發(fā)明專利]溝槽柵功率晶體管的制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610148085.7
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105789053A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 柯行飛
• 申請（專利權(quán)）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
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采用光刻刻蝕工藝在硅襯底上形成溝槽；

步驟二、在所述溝槽的底部表面和側(cè)面同時形成第一層氧化硅；

步驟三、進行光刻膠涂布，所述光刻膠將所述溝槽完全填滿并延伸到所述溝道外 部的所述硅襯底表面；

步驟四、對所述光刻膠進行全面曝光并顯影，所述全面曝光的焦距和能量要求保 證顯影后在所述溝槽的底部有光刻膠剩余；

步驟五、對所述第一層氧化硅進行濕法刻蝕，所述濕法刻蝕將位于所述光刻膠頂 部的所述溝槽的側(cè)面的所述第一層氧化硅去除、所述溝槽底部表面的所述第一層氧化 硅受所述光刻膠保護而保留，濕法刻蝕后所述溝槽的側(cè)面的所述第一層氧化硅的表面 位置低于或等于所述光刻膠的頂部表面位置；

步驟六、去除所述光刻膠；

步驟七、進行柵極氧化硅生長，所述柵極氧化硅形成于所述第一層氧化硅的頂部 的所述溝槽的側(cè)面；所述第一層氧化硅用于提升溝槽柵功率晶體管的擊穿電壓和降低 溝槽柵功率晶體管的反向轉(zhuǎn)移電容；

步驟八、在所述溝槽中填充多晶硅形成多晶硅柵。

2.如權(quán)利要求1所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：步驟二中 形成的所述第一層氧化硅的厚度為

3.如權(quán)利要求1所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：步驟四中 顯影后在所述溝槽的底部剩余的光刻膠的厚度為

4.如權(quán)利要求1所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：步驟一中 形成所述溝槽包括如下分步驟：

在所述硅襯底表面形成硬質(zhì)掩模層；

通過光刻工藝形成的光刻膠圖形定義溝槽的形成區(qū)域；

采用刻蝕工藝將所述溝槽的形成區(qū)域的硬質(zhì)掩模層去除；

去除所述光刻膠圖形，以刻蝕后的所述硬質(zhì)掩模層為掩模對所述溝槽的形成區(qū)域 的硅進行刻蝕形成所述溝槽。

5.如權(quán)利要求4所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：所述硬質(zhì) 掩模層由氧化層組成或者由氧化層加氮化層組成。

6.如權(quán)利要求1或4所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：在所 述硅襯底表面形成有硅外延層，所述溝槽形成于所述硅外延層中。

7.如權(quán)利要求1所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：步驟八中 采用多晶硅淀積加回刻工藝形成所述多晶硅柵。

8.如權(quán)利要求1所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于，還包括步 驟：

步驟九、進行離子注入和熱退火推進工藝在所述硅襯底中形成阱區(qū)，所述多晶硅 柵從側(cè)面覆蓋所述阱區(qū)且被所述多晶硅柵側(cè)面覆蓋的所述阱區(qū)表面用于形成溝道；

步驟十、進行重摻雜的源注入在所述阱區(qū)表面形成源區(qū)；

步驟十一、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(qū)接觸，所述柵極 通過接觸孔和所述多晶硅柵接觸；

步驟十二、對所述硅襯底背面進行減薄并形成重摻雜的漏區(qū)，在所述漏區(qū)的背面 形成背面金屬層作為漏極。

9.如權(quán)利要求8所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：步驟十一 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(qū)相接觸的接觸孔的底 部進行重摻雜注入形成阱區(qū)接觸區(qū)的步驟。

10.如權(quán)利要求8所述的溝槽柵功率晶體管的制造方法，其特征在于：頂部形成 有所述接觸孔并和所述柵極相連的所述溝槽位于器件區(qū)域外的所述硅襯底中，器件區(qū) 域外的所述溝槽的寬度大于器件區(qū)域內(nèi)的所述溝槽的寬度、器件區(qū)域外的所述溝槽的 深度大于器件區(qū)域內(nèi)的所述溝槽的深度，器件區(qū)域外的所述溝槽和器件區(qū)域內(nèi)的所述 溝槽同時形成且相連通。