[發明專利]低成本的溝槽型功率半導體器件的制備方法

在審

• 申請號: 201910334710.0
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110047757A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 楊飛;白玉明;吳凱;杜麗娜;朱陽軍
• 申請（專利權）人: 貴州芯長征科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/331
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 韓鳳

1.一種低成本的溝槽型功率半導體器件的制備方法，其特征是，所述制備方法包括如下步驟：

步驟1、提供具有第一導電類型的半導體襯底，并對所述半導體襯底進行溝槽刻蝕，以得到所需的襯底溝槽，所述襯底溝槽包括位于有源區的襯底元胞溝槽以及位于終端區的襯底終端溝槽；

步驟2、在上述襯底溝槽內進行氧化層生長工藝，以得到覆蓋襯底元胞溝槽內壁的元胞絕緣氧化層以及覆蓋襯底終端溝槽內壁的終端絕緣氧化層；在生長有元胞絕緣氧化層的襯底元胞溝槽內填充襯底元胞導電多晶硅，同時，在生長有終端絕緣氧化層的襯底終端溝槽內填充襯底終端導電多晶硅；

步驟3、在上述半導體襯底的正面上進行第二導電類型雜質離子的注入與推進，以得到橫穿半導體襯底內上部的第二導電類型體區，所述第二導電類型體區位于襯底溝槽槽底的上方；

步驟4、在上述半導體襯底的正面涂覆光刻膠層，利用襯底第二掩模版對所涂覆的光刻膠層進行光刻，以得到覆蓋于半導體襯底終端區上的襯底第二光刻膠層；

步驟5、利用襯底第二光刻膠層對上述半導體襯底進行第一導電類型雜質離子、第二導電類型雜質離子的注入，并在注入后去除襯底第二光刻膠層，退火后得到位于半導體襯底的有源區內的襯底第一導電類型源摻雜區以及襯底第二導電類型基區，所述襯底第二導電類型基區位于襯底元胞溝槽槽底的上方，襯底第一導電類型源摻雜區位于襯底第二導電類型基區上方，所述襯底第一導電類型源摻雜區、襯底第二導電類型基區均與相應襯底元胞溝槽的外側壁接觸；

步驟6、在上述半導體襯底的正面進行介質層淀積，以得到覆蓋半導體襯底正面的襯底介質層；在襯底介質層上涂覆襯底第三光刻膠層，利用襯底第三掩模版對襯底第三光刻膠層進行光刻，以得到貫通襯底第三光刻膠層的襯底第三光刻膠層窗口；

步驟7、利用上述襯底第三光刻膠層以及襯底第三光刻膠層窗口對襯底介質層進行刻蝕，以得到貫通襯底介質層以及襯底第一導電類型源摻雜區的介質接觸孔，襯底第一導電類型源摻雜區通過介質接觸孔能形成所需的襯底第一導電類型源區；

步驟8、去除上述襯底第三光刻膠層，并在上述襯底介質層上淀積金屬層，以得到襯底正面金屬層，所述襯底正面金屬層覆蓋在襯底介質層上并填充在介質接觸孔內，填充于介質接觸孔內的襯底正面金屬層與襯底第一導電類型源區以及襯底第二導電類型基區歐姆接觸；

步驟9、在上述襯底正面金屬層上涂覆襯底第四光刻膠層，利用襯底第四掩模版對襯底第四光刻膠層進行光刻，以得到貫通襯底第四光刻膠層的襯底第四光刻膠層窗口，利用襯底第四光刻膠層以及襯底第四光刻膠層窗口對襯底正面金屬層進行刻蝕，以得到貫通襯底正面金屬層的襯底金屬分隔孔，且利用襯底金屬分隔孔能將襯底正面金屬層分隔得到襯底元胞正面金屬層以及襯底終端正面金屬層，所述襯底元胞正面金屬層與襯底第一導電類型源區以及襯底第二導電類型基區歐姆接觸；

步驟10、去除上述襯底第四光刻膠層并進行鈍化層淀積，以得到覆蓋于襯底元胞正面金屬層、襯底終端正面金屬層上的襯底正面鈍化層，且所述襯底正面鈍化層還填充于襯底金屬分隔孔內；

步驟11、在上述襯底正面鈍化層上涂覆襯底第五光刻膠層，利用襯底第五掩膜層對襯底第五光刻膠層進行光刻，且利用光刻后的襯底第五光刻膠層對襯底正面鈍化層進行刻蝕，以得到貫通襯底正面鈍化層的襯底源極焊盤孔，通過襯底源極焊盤孔能使得與所述襯底源極焊盤孔正對應的襯底元胞正面金屬層露出；

步驟12、去除上述襯底第五光刻膠層，并在半導體襯底的背面進行所需的背面工藝。

2.根據權利要求1所述的低成本的溝槽型功率半導體器件的制備方法，其特征是：步驟1中，在所述半導體襯底的正面涂覆襯底第一光刻膠層，利用襯底第一掩模版對襯底第一光刻膠層進行光刻，以得到貫通襯底第一光刻膠層的襯底第一光刻膠層窗口，利用襯底第一光刻膠層以及襯底第一光刻膠層窗口對半導體襯底的正面刻蝕后，能得到所需的襯底溝槽。

3.根據權利要求1所述的低成本的溝槽型功率半導體器件的制備方法，其特征是：所述半導體襯底的材料包括硅。

4.根據權利要求1所述的低成本的溝槽型功率半導體器件的制備方法，其特征是：步驟2中，元胞絕緣氧化層以及終端絕緣氧化層為同一工藝步驟層，元胞絕緣氧化層、終端絕緣氧化層為二氧化硅層。

5.根據權利要求1所述的低成本的溝槽型功率半導體器件的制備方法，其特征是：所述襯底第二導電類型基區的摻雜濃度大于第二導電類型體區的摻雜濃度。