[發明專利]一種帶有自對準接觸孔的溝槽形器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201711342905.7
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108172563B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 陳雪萌;王艷穎;楊林森;陳一
• 申請（專利權）人: 華潤微電子（重慶）有限公司
• 主分類號: H01L23/532
• 分類號: H01L23/532;H01L21/768
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種帶有自對準接觸孔的溝槽型器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

步驟S1、制備一復合結構，所述復合結構包括由下至上依次設置的襯底、外延層、體區、第三氧化層及第二氧化層，由所述體區的上表面向所述外延層方向延伸有溝槽，所述溝槽內填充有柵極多晶硅，所述溝槽和所述柵極多晶硅之間設置有柵氧化層，所述柵極多晶硅和所述柵氧化層的高度低于所述體區的上表面一預設距離，所述第二氧化層覆蓋相鄰所述溝槽之間的部分所述體區的上表面，所述第三氧化層填充所述溝槽且覆蓋所述第二氧化層兩側的所述體區的上表面，所述復合結構分為元胞區和終端區；

步驟S2、采用一第二光刻版為掩膜，對所述元胞區的所述溝槽兩側的所述體區進行離子注入并退火以形成源極；

步驟S3、在相鄰所述第二氧化層之間沉積多晶硅導電層并去除所述第二氧化層以形成多晶硅栓塞；

步驟S4、利用干法刻蝕進行硅的刻蝕，以去除所述多晶硅栓塞以及位于所述多晶硅栓塞兩側的部分所述源極和體區，并在相鄰所述源極之間形成凹槽，對所述凹槽底部的體區進行離子注入并退火以形成體區歐姆接觸；

步驟S5、沉積第四氧化層，以覆蓋所述第三氧化層、所述源極以及所述體區；

步驟S6、采用所述第二光刻版為掩膜，刻蝕去除所述元胞區的所述第四氧化層；

步驟S7、采用一第三光刻版為掩膜，刻蝕所述終端區的所述第四氧化層以形成柵極接觸孔；

步驟S8、沉積導電層，并對所述導電層進行處理以形成源極和柵極。

2.根據權利要求1所述的帶有自對準接觸孔的溝槽型器件的制造方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

步驟S11、提供具有第一導電類型的重摻雜的所述襯底；

步驟S12、于所述襯底上形成具有第一導電類型的輕摻雜的所述外延層；

步驟S13、于所述襯底上通過熱氧化形成第一氧化層，注入具有第二導電類型的離子，以在所述外延層的上方形成所述體區，所述體區的上表面和所述外延層的上表面齊平，通過濕法刻蝕去除所述第一氧化層；

步驟S14、于所述體區的上表面形成所述第二氧化層；

步驟S15、采用一第一光刻版為掩膜，刻蝕所述第二氧化層、所述體區及所述外延層，以形成所述溝槽；

步驟S16、于所述第二氧化層的上表面以及所述溝槽的側壁和底部形成犧牲層，通過濕法刻蝕去除所述犧牲層及位于所述犧牲層下方的部分所述第二氧化層，以使所述第二氧化層的寬度小于所述第二氧化層下方的所述體區的寬度；

步驟S17、于所述溝槽中通過高溫氧化形成所述柵氧化層，所述柵氧化層覆蓋所述第二氧化層兩側的所述體區以及所述溝槽的側壁和底部，隨后沉積柵極多晶硅以填充所述溝槽；

步驟S18、通過干法刻蝕去除部分所述第二氧化層和部分所述柵極多晶硅，以使所述溝槽中的所述柵極多晶硅和所述柵氧化層的高度低于所述體區的上表面；

步驟S19、于所述溝槽以及覆蓋所述第二氧化層兩側的所述體區的上表面形成所述第三氧化層。

3.根據權利要求1所述的帶有自對準接觸孔的溝槽型器件的制造方法，其特征在于，所述預設距離的范圍為2000? -4000? 。

4.根據權利要求1所述的帶有自對準接觸孔的溝槽型器件的制造方法，其特征在于，所述步驟S2中，離子注入的注入能量的范圍為20KEV-40KEV；

離子注入的注入角度的范圍為7°-30°。

5.根據權利要求1所述的帶有自對準接觸孔的溝槽型器件的制造方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

步驟S31、于所述體區及所述第二氧化層及所述第三氧化層上通過化學氣相沉積形成多晶硅導電層；

步驟S32、采用化學機械研磨機械拋光去除所述第二氧化層上的所述多晶硅導電層，使相鄰所述第二氧化層之間的所述多晶硅導電層的上表面與所述第二氧化層的上表面齊平；

步驟S33、通過濕法刻蝕去除所述第二氧化層以形成所述多晶硅栓塞。

6.根據權利要求1所述的帶有自對準接觸孔的溝槽型器件的制造方法，其特征在于，所述步驟S5中，所述第四氧化層的厚度的范圍為0.5μm-1μm。