[發明專利]一種屏蔽柵MOSFET器件及其制作方法

在審

• 申請號: 202210008434.0
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114496755A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 顏樹范
• 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: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L29/78;G03F7/42
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 黎偉

1.一種屏蔽柵MOSFET器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供刻蝕有溝槽的襯底，在所述溝槽的內壁及底部沉積屏蔽柵厚介質層；

在所述溝槽內填充光刻膠并從上方開始去除部分厚度的光刻膠，所述溝槽中，剩余厚度的光刻膠的頂部低于所述屏蔽柵厚介質層的頂部；

沿所述溝槽側壁刻蝕所述屏蔽柵厚介質層至頂部與所述剩余厚度的光刻膠的頂部齊平；

將所述襯底上方的硬質掩膜層以及所述溝槽內所述剩余厚度的光刻膠去除；

在所述屏蔽柵厚介質層上方且所述溝槽內壁形成柵介質層；

通過一步淀積同時形成多晶硅形成柵多晶硅和屏蔽柵多晶硅，其中，所述柵多晶硅形成于所述屏蔽柵厚介質層上方，所述屏蔽柵多晶硅形成于所述屏蔽柵厚介質層溝槽內；

在所述柵介質層兩側形成阱，并在所述阱上方形成源極；

在所述源極、所述阱、所述柵多晶硅和所述屏蔽柵多晶硅的上表面沉積接觸孔介質層；

刻蝕所述接觸孔介質層，使得所述阱、所述柵多晶硅和所述屏蔽柵多晶硅上方形成接觸孔；

在所述襯底的背面形成背面金屬，并在所述接觸孔中填充正面金屬。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過一步淀積同時形成多晶硅形成柵多晶硅和屏蔽柵多晶硅，包括：

在所述溝槽內部及所述襯底頂部淀積多晶硅，其中，所述屏蔽柵厚介質層上方平坦處及所述襯底頂部形成薄層多晶硅，所述屏蔽柵厚介質層溝槽內及貼近所述柵介質層側壁處形成厚層多晶硅；

對所述多晶硅進行刻蝕，留有所述柵多晶硅以及所述屏蔽柵多晶硅，所述屏蔽柵多晶硅上方無所述柵多晶硅。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述多晶硅進行刻蝕，包括：

對所述屏蔽柵厚介質層上方平坦處及所述襯底頂部形成的薄層多晶硅刻蝕，留有所述屏蔽柵厚介質層上方的柵多晶硅以及所述屏蔽柵厚介質層溝槽內的屏蔽柵多晶硅。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供刻蝕有溝槽的襯底，包括：

提供所述襯底，在所述襯底的上表面形成硬質掩膜層；

通過光刻工藝對所述硬質掩膜層進行刻蝕確定出柵極形成區域再以所述硬質掩膜層為掩膜對所述襯底進行刻蝕形成所述溝槽。

5.一種屏蔽柵MOSFET器件，其特征在于，包括：

設有溝槽(101)的襯底(1)；形成于所述溝槽(101)中的屏蔽柵多晶硅(10)；所述屏蔽柵多晶硅(10)側壁及底部設有緊貼所述溝槽(101)內壁的屏蔽柵厚介質層(2)，其中，所述屏蔽柵多晶硅(10)頂部與所述屏蔽柵厚介質層(2)頂部齊平；覆蓋于所述屏蔽柵多晶硅(10)頂部與所述屏蔽柵厚介質層(2)頂部的接觸孔介質層(7)，所述屏蔽柵厚介質層(7)填充于所述溝槽(101)內；

形成柵多晶硅(4)，所述柵多晶硅(4)側壁設有柵介質層(3)；形成于所述柵介質層(3)兩側的阱(5)；所述阱(5)的上方設有源極(6)；形成于所述襯底(1)背面的背面金屬(8)；填充于所述阱(5)、所述柵多晶硅(4)和所述屏蔽柵多晶硅(10)上方接觸孔(701)內的正面金屬(9)。

6.根據權利要求5所述的器件，其特征在于，所述柵多晶硅(4)位于所述屏蔽柵厚介質層(2)上方，所述屏蔽柵多晶硅(10)位于屏蔽柵厚介質層(2)溝槽內。

7.根據權利要求5所述的器件，其特征在于，所述襯底(1)為硅襯底，所述硅襯底上設有外延層。