[發明專利]屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法

在審

• 申請號: 201611237943.1
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108257869A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 焦偉;余強;桑雨果;姚鑫
• 申請（專利權）人: 中航（重慶）微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

1)提供半導體襯底，在所述半導體襯底表面形成外延層；

2)在所述外延層內形成溝槽，并在所述溝槽側壁形成屏蔽氧化層；

3)在形成有所述屏蔽氧化層的所述溝槽底部形成屏蔽多晶硅層；

4)在所述溝槽內形成屏蔽材料層，所述屏蔽材料層的頂部至所述溝槽頂部的距離與后續要形成的體區的厚度相同；

5)向所述溝槽兩邊的側壁進行第一摻雜類型的離子注入，以在所述溝槽兩側的所述半導體襯底內形成第一摻雜類型的體區；離子注入的方向與所述溝槽的側壁具有傾斜夾角；

6)去除部分所述屏蔽材料層，保留于所述屏蔽多晶硅層上方的所述屏蔽材料層的厚度小于所述屏蔽多晶硅層頂部至所述第一摻雜類型的體區底部的距離；

7)在所述屏蔽材料層上方的所述溝槽側壁形成柵氧化層，并在所述溝槽內形成柵極多晶硅層；所述柵極多晶硅層的頂部略低于所述半導體襯底的上表面；

8)向所述柵氧化層兩側的所述第一摻雜類型的體區內進行第二摻雜類型的離子注入，以在所述第一摻雜類型的體區內形成第二摻雜類型的源極；離子注入的方向與所述溝槽的側壁具有傾斜夾角。

2.根據權利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：步驟1)中，所述半導體襯底為第二摻雜類型的重摻雜襯底，所述半導體襯底背面形成有漏極；所述外延層為第二摻雜類型的輕摻雜外延層。

3.根據權利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：步驟4)包括以下步驟：

4-1)在所述溝槽內淀積屏蔽材料，所述屏蔽材料填滿所述溝槽，并覆蓋所述半導體襯底表面；

4-2)去除位于所述半導體襯底表面的所述屏蔽材料及部分位于所述溝槽內的所述屏蔽材料以形成所述屏蔽材料層。

4.根據權利要求3所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：步驟4-2)包括以下步驟：

4-2-1)采用化學機械拋光工藝去除位于所述半導體襯底表面的所述屏蔽材料；

4-2-2)采用刻蝕工藝去除部分位于所述溝槽內的所述屏蔽材料以形成所述屏蔽材料層。

5.根據權利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：步驟5)中，離子注入的方向與所述溝槽側壁的傾斜夾角為5°～45°。

6.根據權利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：步驟8)中，離子注入的方向與所述溝槽側壁的傾斜夾角為5°～45°。

7.根據權利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：所述第一摻雜類型為P型，所述第二摻雜類型為N型。

8.根據權利要求1所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：所述第一摻雜類型為N型，所述第二摻雜類型為P型。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：步驟8)之后還包括以下步驟：

9)在步驟8)得到的結構表面淀積隔離介質層，所述隔離介質層覆蓋所述第二摻雜類型的源極、所述柵氧化層及所述柵極多晶硅層；

10)由上至下依次刻蝕所述隔離介質層、所述第二摻雜類型的源極及所述第一摻雜類型的體區以形成連接通孔，所述連接通孔貫穿所述隔離介質層及所述第二摻雜類型的源極，并延伸至所述第一摻雜類型的體區內。

10.根據權利要求9所述的屏蔽柵溝槽MOSFET的制備方法，其特征在于：步驟10)之后還包括包括以下步驟：

11)在所述連接通孔底部的所述第一摻雜類型的體區內形成引出區域，所述引出區域為第一摻雜類型的重摻雜區域；

12)在所述連接通孔內填充金屬以形成金屬插塞，并在所述隔離介質層表面形成于所述金屬插塞相連接的金屬層；

13)在步驟12)得到的結構表面形成鈍化層，所述鈍化層覆蓋所述金屬層及裸露的所述隔離介質層。