[發明專利]一種溝槽型MOSFET的制造方法及其結構

有效

• 申請號: 202011087314.1
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN111933529B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 楊國江;張勝凱;于世珩
• 申請（專利權）人: 江蘇長晶科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 南京華訊知識產權代理事務所(普通合伙) 32413
• 代理人: 王文巖;劉小吉

1.一種屏蔽柵-溝槽型MOSFET中形成柵極導體與屏蔽導體之間絕緣層的方法，其特征在于，包括如下步驟：

第1步，在溝槽側壁、屏蔽導體上方以及外延半導體層表面，通過熱氧化方法形成一層第一氧化物；

第2步，在所述第一氧化物表面形成一層氮化物；

第3步，采用沉積工藝在溝槽內部以及外延半導體層上氮化物的上方沉積第二氧化物；

第4步，將所述外延半導體層上氮化物的上方沉積的第二氧化物去除；

第5步，相對于所述氮化物選擇性地回刻蝕第二氧化物，將溝槽上部的第二氧化物去除；

第6步，采用濕法刻蝕，將外延半導體層上方以及溝槽上部的氮化物去除；

第7步，采用濕法刻蝕，將外延半導體層表面以及溝槽上部的第一氧化物去除。

2.根據權利要求1中所述的屏蔽柵-溝槽型MOSFET中形成柵極導體與屏蔽導體之間絕緣層的方法，其特征在于，在第1步中，所述第一氧化物的厚度大于70 ?。

3.根據權利要求1中所述的屏蔽柵-溝槽型MOSFET中形成柵極導體與屏蔽導體之間絕緣層的方法，其特征在于，在第2步中，所述氮化物的厚度大于500 ?。

4.根據權利要求1中所述的屏蔽柵-溝槽型MOSFET中形成柵極導體與屏蔽導體之間絕緣層的方法，其特征在于，在第3步中，所述沉積工藝為以下工藝其中之一：低壓化學氣相沉積法、高密度等離子體沉積法、次常壓化學氣相沉積法、常壓化學氣相沉積法。

5.根據權利要求1中所述的屏蔽柵-溝槽型MOSFET中形成柵極導體與屏蔽導體之間絕緣層的方法，其特征在于，在第4步中，采用回刻蝕或者化學機械研磨方法，將所述外延半導體層上氮化物的上方沉積的第二氧化物去除。

6.一種采用權利要求1中屏蔽柵-溝槽型MOSFET中形成柵極導體與屏蔽導體之間絕緣層的溝槽型MOSFET的制造方法，包括以下步驟：

在半導體襯底上形成外延半導體層，并在外延半導體層內部形成溝槽；

在所述溝槽的下部形成第一絕緣層和屏蔽導體，所述第一絕緣層位于所述溝槽的下部側壁和底部，用于將所述屏蔽導體和外延半導體層隔開；

采用權利要求1中所述的方法在屏蔽導體的頂部形成第二絕緣層，所述第二絕緣層為位于柵極導體與屏蔽導體之間的絕緣層，用于將柵極導體與屏蔽導體隔開；

在所述溝槽的上部形成柵極介質層和柵極導體；

形成體區和源區。

7.根據權利要求6中的溝槽型MOSFET的制造方法，其特征在于，通過離子注入以形成體區和源區，所述體區在所述外延半導體層鄰近所述溝槽的上部區域中形成，所述源區在所述體區中形成。

8.根據權利要求6中的溝槽型MOSFET的制造方法，其特征在于，所述屏蔽導體和柵極導體為多晶硅層。

9.一種采用權利要求1中屏蔽柵-溝槽型MOSFET中形成柵極導體與屏蔽導體之間絕緣層的溝槽型MOSFET，其特征在于：

柵極導體與屏蔽導體之間的絕緣層為氧化物-氮化物-氧化物的三層結構。

10.根據權利要求9中的溝槽型MOSFET，其特征在于：所述溝槽型MOSFET包括：

半導體襯底以及生長于半導體襯底上的外延半導體層；

位于外延半導體層內的溝槽結構；

位于溝槽下部的第一絕緣層和屏蔽導體，所述第一絕緣層用于隔開屏蔽導體與外延半導體層；

位于屏蔽導體頂部的第二絕緣層，所述第二絕緣層為氧化物-氮化物-氧化物的三層結構，用于隔開柵極導體與屏蔽導體；

位于溝槽上部的柵極介質層和柵極導體；

以及圍繞溝槽的體區和源區。