[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201610789301.6
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107785426B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 卞錚
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 11336 北京市磐華律師事務所
• 代理人: 董巍;汪洋

1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底中形成溝槽，所述溝槽包括第一溝槽區域、第二溝槽區域、第三溝槽區域、將第一溝槽區域和第二溝槽區域連通的第四溝槽區域、以及將第二溝槽區域和第三溝槽區域連通的第五溝槽區域，所述第二溝槽區域的寬度大于所述第一溝槽區域的寬度，所述第一溝槽區域的寬度大于所述第三溝槽區域、第四溝槽區域和第五溝槽區域的寬度；

在所述半導體襯底上形成第一絕緣層，以確保填滿所述第三溝槽區域和第五溝槽區域，且所述第一溝槽區域、第二溝槽區域和第四溝槽區域的側壁形成有所述第一絕緣層但未填滿所述第一溝槽區域、第二溝槽區域和第四溝槽區域；

在所述第一絕緣層上形成第一多晶硅層，以確保填滿所述第一溝槽區域和所述第四溝槽區域，所述第二溝槽區域未填滿，且所述第一溝槽區域內的第一多晶硅層與所述第二溝槽區域內的第一多晶硅層相連；

在所述第一多晶硅層上形成第二絕緣層，以確保填滿所述第二溝槽區域；

去除多余的所述第二絕緣層，直至露出所述第一多晶硅層；

去除多余的所述第一多晶硅層，留下的第一多晶硅層構成第一電極，所述第一電極包括在所述第一溝槽區域內的底部留下的柱狀第一多晶硅層與在所述第二溝槽區域內的底部留下的桶狀第一多晶硅層，所述柱狀第一多晶硅層與所述桶狀第一多晶硅層相連接；

在所述半導體襯底上形成第三絕緣層，以確保填滿所述第一溝槽區域、第二溝槽區域和第四溝槽區域的未填充部分；

去除多余的所述第三絕緣層、第二絕緣層和第一絕緣層，以使所述第一多晶硅層的頂部高于所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的頂部；

在所述半導體襯底上形成柵氧化物層，所述溝槽露出的側壁上以及所述第一多晶硅層上，均形成有所述柵氧化物層；

在所述柵氧化物層上形成第二多晶硅層，以填滿所有所述溝槽；

去除多余的所述第二多晶硅層，露出位于所述半導體襯底表面的柵氧化物層以及所述第二絕緣層的頂部，留下的第二多晶硅層構成第二電極，所述第二電極包括在所述第一溝槽區域內的上部留下的柱狀第二多晶硅層、在所述第二溝槽區域內的上部留下的環狀第二多晶硅層與在所述第三溝槽區域內的上部留下的柱狀第二多晶硅層，且三者相連接。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用沉積或者氧化生長工藝形成所述第一絕緣層，采用沉積工藝形成所述第二絕緣層和所述第三絕緣層。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過腐蝕工藝實施所述去除。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述腐蝕工藝為濕法腐蝕。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除多余的所述第三絕緣層、第二絕緣層和第一絕緣層的步驟包括：去除多余的所述第三絕緣層、所述第一絕緣層和所述第二絕緣層，使所述第三絕緣層、所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的頂部平齊；以及實施濕法清洗，去除所述第三絕緣層的同時使所述第一多晶硅層的頂部高于所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的頂部。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，去除多余的所述第二多晶硅層后，還包括在所述半導體襯底上形成層間介質層的步驟。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，形成所述層間介質層之前，還包括通過離子注入工藝在所述半導體襯底中形成阱區和源區的步驟。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，形成所述層間介質層之后，還包括：通過光刻、刻蝕工藝形成貫穿所述層間介質層的底部分別電連接位于元胞區的源區、位于所述第二溝槽區域內的第一多晶硅層和位于所述第三溝槽區域內的第二多晶硅層的第一接觸塞、第二接觸塞和第三接觸塞；以及在所述層間介質層上形成彼此獨立的第一金屬層和第二金屬層，所述第一接觸塞和所述第二接觸塞的頂部電連接所述第一金屬層，所述第三接觸塞的頂部電連接所述第二金屬層。