[發明專利]一種半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 202010872455.8
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111785642B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 劉宇;余長敏;李秀然
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種半導體器件的制造方法，所述半導體器件用于形成屏蔽柵功率器件，其特征在于，所述半導體器件的制造方法包括：

提供一半導體襯底，在所述半導體襯底中形成深溝槽；

形成氧化層，所述氧化層覆蓋所述深溝槽的底壁和側壁并延伸覆蓋所述半導體襯底的頂面；

利用多晶硅材料填充所述深溝槽以形成源多晶硅層，所述源多晶硅層的上表面與所述半導體襯底的頂面持平；

形成一護層，所述護層覆蓋所述源多晶硅層和所述氧化層；

刻蝕所述護層和所述氧化層，以在所述半導體襯底和所述源多晶硅層之間形成柵溝槽；

在所述源多晶硅層的表面形成隔離介質層，在位于所述柵溝槽內的所述半導體襯底的表面形成柵氧化層；

填充多晶硅材料以使柵多晶硅層填滿所述柵溝槽且延伸覆蓋所述護層的表面；

對所述柵多晶硅層進行回刻，以去除所述護層上的柵多晶硅層，并使所述柵多晶硅層的上表面與所述半導體襯底的表面持平；

去除所述護層和所述半導體襯底頂面的所述氧化層。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在去除所述護層和所述半導體襯底頂面的所述氧化層之后，所述半導體器件的制造方法還包括：

在所述半導體襯底的頂部自下而上依次形成相互重疊的阱區和源區；

形成一層間膜，所述層間膜覆蓋所述半導體襯底的頂面、所述柵氧化層、所述隔離介質層、所述柵多晶硅層和所述源多晶硅層；

形成貫穿所述層間膜的多個接觸孔，并在各所述接觸孔中填充金屬以形成金屬插塞，以及在所述層間膜上形成源極和柵極，部分所述金屬插塞導通所述柵極和所述柵多晶硅層，另一部分所述金屬插塞導通所述源極和所述源多晶硅層，以及所述源極和所述源區；

在所述半導體襯底的底部形成漏區，并在所述半導體襯底的底表面形成背面金屬層，所述背面金屬層為漏極。

3.根據權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述在所述半導體襯底中形成深溝槽的方法包括：

在所述半導體襯底的頂面上形成圖形化的硬掩膜層；

以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜，刻蝕所述半導體襯底，以形成深溝槽；

去除所述硬掩膜層。

4.根據權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述利用多晶硅材料填充所述深溝槽以形成源多晶硅層的方法包括：

利用多晶硅材料填充所述深溝槽并延伸覆蓋所述氧化層的表面；

對所述源多晶硅層進行回刻，以去除所述氧化層上的所述源多晶硅層，并使所述源多晶硅層的上表面與所述半導體襯底的頂面持平。

5.根據權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述形成一護層的方法為自旋涂布硅玻璃。

6.根據權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成一護層之后，所述半導體器件的制造方法還包括：對所述護層進行平坦化處理。

7.根據權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，通過熱氧化工藝同時形成所述柵氧化層和所述隔離介質層。

8.根據權利要求2所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述半導體襯底為第一導電類型摻雜，在所述半導體襯底的頂部自下而上依次形成相互重疊的阱區和源區的方法包括：

對所述半導體襯底的頂部自下而上依次進行第二導電類型的離子注入和第一導電類型的離子注入，以依次形成相互重疊的阱區和源區。

9.根據權利要求2所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在各所述接觸孔中填充金屬以形成金屬插塞之前，所述半導體器件的制造方法還包括：對用于與所述源極導通的所述源區進行第二導電類型重摻雜的離子注入，以形成阱區接觸區。

10.根據權利要求2所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述半導體襯底為第一導電類型摻雜，在所述半導體襯底的底部形成漏區的方法包括：對所述半導體襯底的底部進行第一導電類型的重摻雜的離子注入，以形成漏區。