[发明专利]具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法

权利要求书

1.一种具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底表面形成硬质掩模层，采用光刻 工艺定义出栅极形成区域，采用刻蚀工艺将所述栅极形成区域的所述硬质掩模层去 除；

步骤二、以刻蚀后的所述硬质掩模层为掩模对所述半导体衬底进行第一次各向异 性刻蚀形成沟槽，在所述第一次各向异性刻蚀之后进行对所述半导体衬底进行第二次 各向同性刻蚀，所述第二次各向同性刻蚀将所述沟槽的宽度刻蚀到大于所述硬质掩模 层所定义的开口宽度；

步骤三、在所述沟槽的侧面和底部表面依次形成栅介质层和多晶硅栅，位于所述 沟槽两个侧面的所述多晶硅栅之间具有间距，所述多晶硅栅也延伸到所述沟槽外的所 述硬质掩模层表面；

步骤四、对所述多晶硅栅进行回刻，该回刻工艺将所述沟槽底部表面和所述沟槽 外部的所述硬质掩模层表面的所述多晶硅栅去除，所述回刻工艺后所述沟槽侧面的所 述多晶硅栅保留；

步骤五、以所述硬质掩模层为掩模对所述沟槽底部的所述半导体衬底进行第三次 各向异性刻蚀形成深沟槽；

步骤六、在所述深沟槽的侧面和底部表面以及所述多晶硅栅的侧面同时形成第一 氧化层；

步骤七、进行源多晶硅生长，所述源多晶硅将形成有所述第一氧化层的所述深沟 槽和所述沟槽完全填充。

2.如权利要求1所述的具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于： 步骤四所述回刻工艺后位于所述沟槽两个侧面的所述多晶硅栅之间的间距大于等于 所述硬质掩模层所定义的开口宽度。

3.如权利要求1所述的具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于： 步骤七之后，还包括如下步骤：

步骤八、将所述沟槽外的所述源多晶硅、所述第一氧化层和所述硬质掩模层都去 除并将所述半导体衬底表面露出；

步骤九、进行离子注入和热退火推进工艺在所述半导体衬底中形成阱区，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沟 道；

步骤十、进行重掺杂的源注入在所述阱区表面形成源区；

步骤十一、在所述半导体衬底正面形成层间膜、接触孔和正面金属层，对所述正 面金属层进行光刻刻蚀形成源极和栅极，所述源极通过接触孔和所述源区以及所述源 多晶硅接触，所述栅极通过接触孔和所述多晶硅栅接触；

步骤十二、对所述半导体衬底背面进行减薄并形成重掺杂的漏区，在所述漏区的 背面形成背面金属层作为漏极。

4.如权利要求1或3所述的具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征 在于：所述半导体衬底为硅衬底，在所述硅衬底表面形成有硅外延层，所述深沟槽位 于所述硅外延层内。

5.如权利要求1所述的具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于： 所述栅介质层为栅氧化层。

6.如权利要求1所述的具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于： 所述硬质掩模层由氧化层组成或者由氧化层加氮化层组成。

7.如权利要求3所述的具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于： 沟槽栅功率器件为沟槽栅功率MOSFET器件。

8.如权利要求3所述的具有屏蔽栅的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于： 步骤十一中所述接触孔的开口形成后、金属填充前，还包括在和所述源区相接触的接 触孔的底部进行重掺杂注入形成阱区接触区的步骤。