[发明专利]沟槽栅MOSFET及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽栅MOSFET，其特征在于，包括：

形成于硅衬底中的栅沟槽，所述栅沟槽的位置由形成于硅衬底表面的第一氧化层和第二氮化硅层组成的硬掩膜定义；

在所述栅沟槽的底部表面和侧壁表面形成有栅介质层；

多晶硅栅完全填充形成有所述栅介质层的所述栅沟槽；

在各所述栅沟槽顶部形成有局部场氧化层，所述局部场氧化层的位置采用定义所述栅沟槽的位置的所述硬掩膜定义，所述局部场氧化层自对准对所述多晶硅栅的进行局部场氧化形成，所述局部场氧化层还延伸到所述栅沟槽外部的硅中并形成鸟嘴；

源区形成于相邻两个所述栅沟槽之间的所述硅衬底表面；

所述源区的接触孔的位置由相邻两个所述局部场氧化层自对准定义，所述源区的接触孔和所述栅沟槽之间的间距由所述局部场氧化层的鸟嘴的长度确定。

2.如权利要求1所述沟槽栅MOSFET，其特征在于：所述局部场氧化层的鸟嘴的长度通过调节所述第一氧化层的厚度、所述第二氮化硅层的厚度和所述局部场氧化层的生长工艺调节。

3.如权利要求1所述沟槽栅MOSFET，其特征在于：在所述硅衬底表面还形成有阱区，所述阱区的导电类型和所述源区的导电类型相反，所述多晶硅栅从侧面覆盖所述阱区且被所述多晶硅栅侧面覆盖的所述阱区表面用于形成连接所述源区和位于所述阱区底部的漏区的沟道。

4.如权利要求3所述沟槽栅MOSFET，其特征在于：沟槽栅MOSFET为N型沟槽栅MOSFET，所述源区由一N+区组成，所述阱区为P型阱区；或者，所述沟槽栅MOSFET为P型沟槽栅MOSFET，所述源区由一P+区组成，所述阱区为N型阱区。

5.如权利要求1所述沟槽栅MOSFET，其特征在于：所述第一氧化层和所述第二氮化硅层在形成所述局部场氧化层后被去除。

6.如权利要求1或3所述沟槽栅MOSFET，其特征在于：在所述源区的接触孔的底部形成有和所述源区导电类型相反的接触掺杂区，所述接触掺杂区和所述接触孔的金属形成欧姆接触。

7.如权利要求1所述沟槽栅MOSFET，其特征在于：所述栅介质层为栅氧化层。

8.一种沟槽栅MOSFET的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在硅衬底表面依次形成由第一氧化层和第二氮化硅层组成的硬掩膜；

步骤二、采用光刻刻蚀工艺对选定区域中的所述硬掩膜进行刻蚀从而定义出栅沟槽的形成区域；

步骤三、对所述硬掩膜定义的栅沟槽的形成区域进行硅刻蚀形成栅沟槽；

步骤四、在所述栅沟槽的底部表面和侧壁表面形成栅介质层；

步骤五、淀积多晶硅将形成有所述栅介质层的所述栅沟槽完全填充；

步骤六、对所述多晶硅进行干法刻蚀，干法刻蚀后所述多晶硅仅保留于所述栅沟槽内，所述栅沟槽外的所述硬掩膜表面以上所述多晶硅完全去除，由保留于所述栅沟槽内的所述多晶硅组成多晶硅栅；

步骤七、进行离子注入形成阱区，所述阱区的注入杂质扩散后位于相邻两个所述栅沟槽之间的区域；

步骤八、采用所述硬掩膜为定义进行局部场氧化并在各所述栅沟槽顶部形成局部场氧化层，所述局部场氧化层还延伸到所述栅沟槽外部的硅中并形成鸟嘴；所述局部场氧化工艺并同时完成对阱区的推阱；

步骤九、去除所述硬掩膜；

步骤八、进行源注入形成源区，所述源区的注入杂质扩散后位于相邻两个所述栅沟槽之间的所述硅衬底表面；所述阱区的导电类型和所述源区的导电类型相反，所述多晶硅栅从侧面覆盖所述阱区且被所述多晶硅栅侧面覆盖的所述阱区表面用于形成连接所述源区和位于所述阱区底部的漏区的沟道；

步骤九、进行硅刻蚀形成所述源区的接触孔，所述源区的接触孔的位置由相邻两个所述局部场氧化层自对准定义，所述源区的接触孔和所述栅沟槽之间的间距由所述局部场氧化层的鸟嘴的长度确定。

9.如权利要求8所述的沟槽栅MOSFET的制造方法，其特征在于：所述局部场氧化层的鸟嘴的长度通过调节所述第一氧化层的厚度、所述第二氮化硅层的厚度和所述局部场氧化层的生长工艺调节。