[发明专利]形成电子器件的方法

权利要求书

1.一种形成电子器件的方法，包括：

蚀刻衬底以限定第一沟槽和与所述第一沟槽间隔开的第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽中的每个从主表面延伸，其中：

所述衬底的第一部分位于沿着所述第一沟槽的第一侧壁，

并且所述第一部分包括半导体材料，并且

所述衬底的第二部分位于沿着所述第二沟槽的第二侧壁，

并且包括半导体材料；

将含氮物质引入到所述衬底的所述第一部分和所述第二部分中以形成第一含氮区域和第二含氮区域；

蚀刻所述衬底以延伸所述第一沟槽的深度以用于限定延伸到衬底中的第一沟槽延伸部并延伸所述第二沟槽的深度以用于限定延伸到衬底中的第二沟槽延伸部，其中：

所述衬底的第三部分位于沿着所述第一沟槽延伸部并且包括半导体材料，

所述衬底的第四部分位于沿着所述第二沟槽延伸部并且包括半导体材料，并且

蚀刻所述衬底以延伸所述第一沟槽和所述第二沟槽的深度在引入含氮物质之后进行；

将所述衬底的所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分暴露于氧化环境，其中与所述第一部分和所述第二部分相比，从所述第三部分和所述第四部分生长的氧化物更厚；

在将所述衬底暴露于所述氧化环境之后，在所述第一沟槽延伸部和所述第二沟槽延伸部内形成屏蔽电极；

在所述屏蔽电极上方形成绝缘层；

在第二沟槽内并且在所述绝缘层上方形成栅极电极；以及

邻近所述衬底的所述主表面形成发射极区或源极区，

其中在完成的器件中，栅极电极不在第一沟槽内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

引入含氮物质包括将所述含氮物质引入到所述衬底的第五部分中，其中在蚀刻所述衬底以限定第一沟槽和第二沟槽之后，所述第五部分位于沿着所述第一沟槽的底部；并且

蚀刻所述衬底以延伸所述第一沟槽和第二沟槽包括去除所述衬底的包含所述含氮物质的所述第五部分，同时保留所述衬底的包含所述含氮物质的所述第一部分。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中引入所述含氮物质通过离子注入来进行。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述离子注入在以下条件下进行：

至少1×10¹⁵个离子/cm²的剂量；以及

当N⁺为所述含氮物质时，能量在15keV至100keV的范围内，

并且当N₂⁺为所述含氮物质时，能量在20keV至200keV的范围内。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括在引入所述含氮物质之后并且在将所述衬底的所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分暴露于所述氧化环境之前使所述衬底退火。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

在引入所述含氮物质之前形成注入物掩蔽层，其中所述注入物掩蔽层在使所述衬底退火期间被保留；或者

将所述衬底的所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分暴露于氧化环境包括形成氧化物层，其中在引入含氮物质之后，并且在于退火期间将所述衬底暴露于至少950℃的温度之前，在至多900℃的温度下进行氧化物层的形成。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

引入含氮物质包括用N⁺或N₂⁺注入所述衬底，其中注入以在7^°至30^°范围内的倾斜角度以及至少1×10¹⁵个离子/cm²的剂量进行。

8.一种形成电子器件的方法，包括：

使衬底图案化以限定最初形成的第一沟槽，所述最初形成的第一沟槽从所述衬底的主表面延伸，其中所述衬底的第一部分位于沿着所述最初形成的第一沟槽并且包括半导体材料；

将含氮物质引入到所述衬底的所述第一部分和所述最初形成的第一沟槽中；

在注入所述衬底之后蚀刻所述衬底以延伸所述第一沟槽的深度，以用于将第一沟槽延伸部限定在所述最初形成的第一沟槽下方，其中所述衬底的第二部分位于沿着所述第一沟槽延伸部并且包括半导体材料；

将所述衬底暴露于氧化环境以形成沿着所述衬底的所述第二部分的氧化物；

在所述第一沟槽延伸部内形成第一屏蔽电极；

在所述第一屏蔽电极上方形成绝缘层；

在所述最初形成的第一沟槽内并且在所述绝缘层上方形成第一栅极电极；以及

邻近所述衬底的所述主表面形成发射极区或源极区，

其中：

使衬底图案化以限定最初形成的第一沟槽包括蚀刻衬底以限定最初形成的第二沟槽，所述最初形成的第二沟槽从所述主表面延伸、与所述最初形成的第一沟槽间隔开并且比所述最初形成的第一沟槽更宽，其中所述衬底的第三部分位于沿着所述最初形成的第二沟槽并且包括半导体材料，

引入含氮物质包括将含氮物质离子注入到所述衬底的第一部分和第三部分中，其中离子注入使用倾斜角度进行，并且沿着所述最初形成的第二沟槽的底部表面的中心的含氮物质的剂量高于沿着所述最初形成的第一沟槽的底部表面的中心的含氮物质的剂量，

蚀刻衬底以延伸所述第一沟槽的深度包括蚀刻所述衬底以延伸所述第二沟槽的深度以用于将第二沟槽延伸部限定在最初形成的第二沟槽下方，其中所述衬底的第四部分位于沿着第一沟槽延伸部并且包括半导体材料；

将所述衬底暴露于氧化环境包括从所述衬底的第一部分、第二部分、第三部分和第四部分热生长氧化物，其中与所述衬底的第一部分和第三部分中的每一个相比，沿着所述衬底的第二部分和第四部分中的每一个的氧化物都更厚；

形成第一屏蔽电极还包括在第二沟槽延伸部内形成第二屏蔽电极；

在所述第一屏蔽电极上方形成绝缘层还包括在所述第二屏蔽电极上方形成绝缘层；以及

形成第一栅极电极还包括在最初形成的第二沟槽内并且在所述绝缘层上方形成第二栅极电极，以及

其中在完成的器件内，所述第一栅极电极在所述最初形成的第一沟槽内。