[發(fā)明專利]屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710903865.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107799601B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏樹范
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L23/48;H01L21/768;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

1.一種屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件，其特征在于，器件單元區(qū)的柵極結(jié)構(gòu)包括：

形成于半導(dǎo)體襯底中的多個(gè)第一深溝槽，在所述第一深溝槽的底部表面和側(cè)面形成有底部介質(zhì)層；

所述底部介質(zhì)層未將所述第一深溝槽完全填充而在所述第一深溝槽的中央?yún)^(qū)域形成有間隙區(qū)；在所述間隙區(qū)中填充源極多晶硅；

位于所述第一深溝槽頂部區(qū)域的側(cè)面的所述底部介質(zhì)層被去除并在所述第一深溝槽的頂部區(qū)域的所述源極多晶硅的兩側(cè)形成有頂部溝槽；

柵介質(zhì)層形成于所述頂部溝槽的位于所述半導(dǎo)體襯底一側(cè)的側(cè)面上，所述頂部溝槽的位于所述源極多晶硅一側(cè)的側(cè)面上形成有多晶硅間介質(zhì)層；

在側(cè)面形成有所述柵介質(zhì)層和所述多晶硅間介質(zhì)層的所述頂部溝槽中填充有多晶硅柵；

至少一個(gè)和所有所述第一深溝槽相連通的第二深溝槽，所述第二深溝槽和所述第一深溝槽的工藝條件相同，在所述第二深溝槽中形成有和所述第一深溝槽中相同的所述底部介質(zhì)層以及所述源極多晶硅，所述第二深溝槽中的所述源極多晶硅和所述第一深溝槽中的所述源極多晶硅相連接，所述第二深溝槽中的所述源極多晶硅的兩側(cè)被所述底部介質(zhì)層保護(hù)，在所述第二深溝槽的頂部兩側(cè)不形成多晶硅柵而是保留所述底部介質(zhì)層；在所述第二深溝槽的頂部形成有第一接觸孔，所述第一接觸孔的寬度大于等于所述第二深溝槽的寬度且所述第一接觸孔的底部和所述第二深溝槽的所述源極多晶硅接觸并實(shí)現(xiàn)將各所述第一深溝槽的所述源極多晶硅引出。

2.如權(quán)利要求1所述的屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件，其特征在于：所述半導(dǎo)體襯底為第一導(dǎo)電類型摻雜，在所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第二導(dǎo)電類型的阱區(qū)，所述多晶硅柵穿過所述阱區(qū)，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；

在所述阱區(qū)表面形成有第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的源區(qū)；

在所述半導(dǎo)體襯底的正面還形成有層間膜、所述第一接觸孔、第二接觸孔、第三接觸孔和正面金屬層，源極和柵極由對所述正面金屬層進(jìn)行光刻刻蝕形成，所述源極通過所述第二接觸孔和所述源區(qū)接觸，所述柵極通過第三接觸孔和所述多晶硅柵接觸；

漏區(qū)由形成于減薄后的所述半導(dǎo)體襯底背面的第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成，在所述漏區(qū)的背面形成背面金屬層作為漏極。

3.如權(quán)利要求2所述的屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件，其特征在于：所述第二接觸孔穿過所述源區(qū)和所述阱區(qū)接觸。

4.如權(quán)利要求3所述的屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件，其特征在于：所述第二接觸孔的底部形成有第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的阱區(qū)接觸區(qū)。

5.如權(quán)利要求1所述的屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件，其特征在于：所述底部介質(zhì)層為氧化層，所述柵介質(zhì)層為氧化層。

6.如權(quán)利要求2所述的屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件，其特征在于：屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件為N型器件，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型，所述半導(dǎo)體襯底為N型摻雜；或者，屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件為P型器件，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型，所述半導(dǎo)體襯底為P型摻雜。

7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的屏蔽柵溝槽功率MOSTET器件，其特征在于：所述半導(dǎo)體襯底為硅襯底。