[發(fā)明專利]一種溝槽終端結(jié)構(gòu)及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110023025.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN112768506A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李加洋;陶瑞龍;胡興正;薛璐;劉海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 滁州華瑞微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/423;H01L21/28
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

1.一種溝槽終端結(jié)構(gòu)，溝槽呈環(huán)狀分布于有源區(qū)的外圍，在溝槽的外圍設(shè)有截止環(huán)，其特征在于：所述溝槽包括若干條間斷溝槽和一條連續(xù)溝槽，所述連續(xù)溝槽位于間斷溝槽與截止環(huán)之間，每條間斷溝槽包括若干條等間距設(shè)置的間斷子溝槽，且相鄰間斷溝槽的間斷子溝槽交錯(cuò)分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述溝槽終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：連續(xù)溝槽與間斷溝槽的間距為e，連續(xù)溝槽與截止環(huán)的間距為h，相鄰間斷溝槽的間距為d，則h的取值大于e和d的取值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述溝槽終端結(jié)構(gòu)，其特征在于：間斷溝槽的寬度為w，連續(xù)溝槽的寬度為f，截止環(huán)的寬度為i，則i的取值大于w和f的取值。

4.如權(quán)利要求1所述溝槽終端結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）襯底采用N型100晶向，并摻雜砷元素或磷元素，在襯底做外延生長(zhǎng)，所生長(zhǎng)的外延電阻率和厚度根據(jù)器件的耐壓要求確定；

（2）在襯底表面沉積一層SiO₂膜，并在膜上進(jìn)行光刻、刻蝕形成溝槽結(jié)構(gòu)；

（3）在溝槽側(cè)壁通過干法氧化形成一層氧化層，然后濕法漂洗去除所有氧化層，修復(fù)溝槽刻蝕損傷，使溝槽底部圓滑；

（4）在溝槽側(cè)壁生長(zhǎng)一層氧化層作為柵介質(zhì)層；

（5）通過多晶沉積、光刻、刻蝕，形成多晶柵；

（6）在芯片表面注入硼元素，高溫退火形成P阱；通過光刻、注入、退火形成N+區(qū)，注入元素為砷元素；

（7）在N+區(qū)上淀積一層氧化層作為介質(zhì)層，并在介質(zhì)層上通過孔光刻、刻蝕，形成接觸孔；

（8）通過注入、退火，降低接觸孔的接觸電阻，注入的元素為B或BF₂；在接觸孔中淀積Ti或TiN層并填充金屬鎢，形成歐姆接觸孔；

（9）在P阱和介質(zhì)層上淀積金屬鋁，通過刻蝕金屬鋁形成各功能區(qū)；

（10）沉積鈍化層并光刻腐蝕，形成柵極和源極的開口區(qū)；

（11）減薄襯底背面，并在襯底背面蒸鍍Ti-Ni-Ag合金。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于：在步驟（2）中，SiO₂膜厚度為4000埃，溝槽結(jié)構(gòu)的深度為0.6-2um，寬度為0.2-1.2um，傾斜角度為89度；

在步驟（3）中，干法氧化形成的氧化層的厚度為500-2000埃，氧化溫度為1000-1100℃；在步驟（4）中，在溝槽側(cè)壁生長(zhǎng)的氧化層的厚度為500-1000埃，生長(zhǎng)溫度為950℃-1050℃；在步驟（5）中，多晶的厚度為0.8-1.2um，多晶的摻雜濃度為1E19-6E19，摻雜元素為磷。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于：在步驟（6）中，硼元素的注入能量為60KeV ~120KeV，注入劑量根據(jù)電壓閾值確定，形成P阱的退火條件為1100℃/60min，采用雙注入提高P阱摻雜濃度的均勻性；形成N+區(qū)的注入元素為砷，注入能量為60KeV，退火條件為950℃/60min。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于：在步驟（7）中，介質(zhì)層的厚度為8000-12000埃，在介質(zhì)層中摻雜硼元素和磷元素，接觸孔的深度為0.3-0.45um。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于：在步驟（8）中，注入的能量為30-40KeV，注入的劑量為2E14-5E14，退火條件為950℃/30s。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于：在步驟（9）中，金屬鋁的厚度為4um，在金屬鋁中摻雜SiCu。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于：在步驟（10）中，鈍化層為氮化硅，鈍化層的厚度為7000-12000埃。