[發明專利]溝槽柵器件及其制作方法

在審

• 申請號: 202010695546.9
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN111883515A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 趙龍杰
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L23/552
• 分類號: H01L23/552;H01L29/06;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 羅雅文

本申請公開了一種溝槽柵器件及其制作方法，涉及半導體制造領域。該溝槽柵器件至少包括形成有超級結結構的襯底、形成于襯底中的溝槽柵結構、位于襯底表面的層間介質層；溝槽柵結構包括覆蓋溝槽底部和側壁的柵介質層、位于柵介質層內側的多晶硅柵、位于多晶硅柵內側的中間介質層、位于中間介質層內側的輔助多晶硅層；在襯底中，溝槽柵結構的外側形成有源區；層間介質層中形成有接觸孔，多晶硅柵、輔助多晶硅層、源區分別通過接觸孔引出；引出的輔助多晶硅層與引出的源區連接；解決了目前帶有超級結結構的溝槽柵器件容易受到電磁干擾影響的問題；達到了降低電磁干擾對具有超級結結構的溝槽柵器件性能的影響的效果。

技術領域

本申請涉及半導體制造領域，具體涉及一種溝槽柵器件及其制作方法。

背景技術

超級結是一種用于提升器件反相擊穿電壓，以及保持較小導通電阻的MOSFET結構。超級結產品的耐壓是由特殊的P柱區域與附近的N外延區域的橫向耗盡所形成的耗盡區，在縱向提供耐壓保護能力。

隨著技術的發展，超級結器件的使用也越來越廣泛。半導體器件集成度要求越來高，器件元胞尺寸也逐漸減小，器件結構也隨需求發生了改變，溝槽柵結構出現。雖然采用溝槽柵結構的器件能夠實現更快的開關速度和更低的開關損耗，但是也更容易受到電磁干擾。

發明內容

為了解決相關技術中的問題，本申請提供了一種溝槽柵器件及其制作方法。該技術方案如下：

第一方面，本申請實施例提供了一種溝槽柵器件，至少包括形成有超級結結構的襯底、形成于襯底中的溝槽柵結構、位于襯底表面的層間介質層；

溝槽柵結構包括覆蓋溝槽底部和側壁的柵介質層、位于柵介質層內側的多晶硅柵、位于多晶硅柵內側的中間介質層、位于中間介質層內側的輔助多晶硅層；

在襯底中，溝槽柵結構的外側形成有源區；

層間介質層中形成有接觸孔，多晶硅柵、輔助多晶硅層、源區分別通過接觸孔引出；

引出的輔助多晶硅層與引出的源區連接。

可選的，在襯底中，溝槽柵結構的外側形成有阱區，源區位于阱區的頂部。

可選的，超級結結構的N型柱內形成有溝槽柵結構。

可選的，在溝槽柵結構中，溝槽底部至溝槽深度的1/4至1/2處由多晶硅柵完全填充。

第二方面，本申請實施例提供了一種溝槽柵器件的制作方法，該方法包括：

在形成有超級結結構的襯底中形成溝槽；

在所溝槽內形成柵介質層；

利用多晶硅填充溝槽的一部分，形成多晶硅柵；

在溝槽內形成中間介質層；

利用多晶硅填充溝槽中的間隙，形成輔助多晶硅層；

在襯底中形成溝槽柵器件的源區；

沉積層間介質層，并在層間介質層中形成接觸孔，接觸孔用于將多晶硅柵、輔助多晶硅層、源區引出；

將引出的輔助多晶硅層與引出的源區連接。

可選的，在形成有超級結結構的襯底中形成溝槽，包括：

在襯底中超級結結構的N型柱內形成溝槽。

可選的，柵介質層為氧化層。

可選的，利用多晶硅填充溝槽的一部分，形成多晶硅柵，包括：

沉積多晶硅至溝槽深度的1/4至1/2處被完全填充，形成多晶硅柵。

可選的，在襯底中形成溝槽柵器件的源區，包括：