[發(fā)明專利]一種屏蔽柵MOSFET器件及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210008437.4
• 申請(qǐng)日: 2022-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN114496756A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏樹范
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28;H01L21/336;H01L29/78;G03F7/42
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 黎偉

本申請(qǐng)公開了一種屏蔽柵MOSFET器件及其制作方法，屬于半導(dǎo)體器件及制造領(lǐng)域。該方法包括：提供襯底并在表面形成硬質(zhì)掩膜層，對(duì)襯底和硬質(zhì)掩膜層進(jìn)行刻蝕形成第一深溝槽，并在硬質(zhì)掩膜層底部和第一深溝槽內(nèi)淀積阻擋層，刻蝕阻擋層至硬質(zhì)掩膜層表面，其中，第一深溝槽底部刻蝕形成有第二深溝槽，刻蝕該第二深溝槽并淀積形成屏蔽柵厚介質(zhì)層，去除阻擋層和硬質(zhì)掩膜層，并在第一深溝槽內(nèi)壁形成柵介質(zhì)層，進(jìn)一步在各個(gè)溝槽內(nèi)以及襯底頂部淀積多晶硅，并一步刻蝕同時(shí)形成有柵多晶硅和屏蔽柵多晶硅，最后注入阱以及填充背面和正面金屬；本工藝可以在不增加光刻板的情況下減少多晶硅淀積次數(shù)，此外新結(jié)構(gòu)可以減小兩層多晶硅間交疊電容，降低輸入電容。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體器件及制造領(lǐng)域，具體涉及一種屏蔽柵MOSFET器件及其制作方法。

背景技術(shù)

隨著電子消費(fèi)產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，MOSFET的需求越來越大，例如驅(qū)動(dòng)件、電子通訊設(shè)備、功率器件等等應(yīng)用方面。MOSFET器件通過柵極電壓控制漏極電流，具有驅(qū)動(dòng)功率小、驅(qū)動(dòng)電流小、輸入阻抗高、開關(guān)速度快和熱穩(wěn)定性好等特性，被廣泛應(yīng)用。

在相關(guān)技術(shù)中，關(guān)于MOSFET器件的設(shè)計(jì)和制作方法一直在持續(xù)的改進(jìn)，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度增加，對(duì)成本控制的要求也越來越高，如何在不降低器件性能的情況下，降低制造成本也是目前重要的研究方向。

對(duì)于控制制造成本，其主要的一個(gè)方向即與光刻次數(shù)相關(guān)，多晶硅淀積使用到光刻板實(shí)現(xiàn)，且在相關(guān)技術(shù)中，多晶硅淀積次數(shù)多次，則需要增加光刻板的使用次數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N屏蔽柵MOSFET器件及其制作方法，可以解決相關(guān)技術(shù)中光刻次數(shù)較多帶來的成本問題。

一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種屏蔽柵MOSFET器件的制作方法，該制作方法包括：

提供所述襯底，在所述襯底的上表面形成硬質(zhì)掩膜層；

對(duì)所述硬質(zhì)掩膜層和所述襯底進(jìn)行刻蝕形成第一深溝槽；

在所述硬質(zhì)掩膜層頂部、所述第一深溝槽內(nèi)淀積阻擋層；

刻蝕所述阻擋層至硬質(zhì)掩模層表面，且繼續(xù)在所述第一深溝槽底部刻蝕形成有第二深溝槽，此時(shí)，在第一深溝槽側(cè)壁形成所述阻擋層材質(zhì)的側(cè)墻保護(hù)；

刻蝕所述第二深溝槽并淀積形成屏蔽柵厚介質(zhì)層；

去除所述阻擋層以及所述硬質(zhì)掩膜層，并在所述第一深溝槽內(nèi)壁形成柵介質(zhì)層；

在各個(gè)溝槽內(nèi)及所述襯底頂部淀積多晶硅，并一步刻蝕同時(shí)形成有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(zhì)層上方，所述屏蔽柵多晶硅形成于所述第二深溝槽內(nèi)；

執(zhí)行離子注入工藝在所述柵介質(zhì)層兩側(cè)形成阱，并在所述阱上方形成源極；

在所述源極和所述第二深溝槽上方沉積接觸孔介質(zhì)層；

刻蝕所述接觸孔介質(zhì)層，在所述阱、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。

另一方面，提供了一種屏蔽柵MOSFET器件，該器件至少包括：

設(shè)有第一深溝槽S1的襯底1；形成于第二深溝槽S2中的屏蔽柵多晶硅10；所述屏蔽柵多晶硅10側(cè)壁及底部設(shè)有緊貼所述第二深溝槽S2內(nèi)壁的屏蔽柵厚介質(zhì)層2；覆蓋于所述屏蔽柵多晶硅10頂部與所述屏蔽柵厚介質(zhì)層2頂部的接觸孔介質(zhì)層7；

形成于所述屏蔽柵厚介質(zhì)層2上方的柵多晶硅4；所述柵多晶硅4側(cè)壁設(shè)有柵介質(zhì)層3；形成于所述柵介質(zhì)層3兩側(cè)的阱5；所述阱5的上方設(shè)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上方接觸孔內(nèi)的正面金屬9。