[发明专利]功率半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种功率半导体器件的制造方法，包括：

在第一掺杂类型的半导体衬底中形成多个沟槽，所述多个沟槽包括分别位于所述半导体衬底的第一区域至第三区域的第一至第三沟槽；

在所述第一至第三沟槽的侧壁和底部上形成绝缘叠层，所述绝缘叠层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层围绕所述第二绝缘层；

在所述第一沟槽和所述第二沟槽中形成分裂栅结构以及在所述第三沟槽中形成屏蔽布线，所述分裂栅结构包括屏蔽导体、栅极导体和夹在二者之间的栅极电介质，所述屏蔽导体和所述屏蔽布线在同一步骤中形成；

在所述第三沟槽上部形成用于填充所述第三沟槽上部的隔离层，所述绝缘叠层中的第一绝缘层围绕所述隔离层；

在所述半导体衬底邻接沟槽的区域中形成第二掺杂类型的体区，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反；

在所述体区中形成所述第一掺杂类型的源区；以及

形成分别与所述源区、栅极导体和屏蔽布线电连接的源极电极、栅极电极和屏蔽电极，

其中，所述形成分裂栅结构的步骤包括在所述第一沟槽和所述第二沟槽的上部去除所述绝缘叠层以形成开口、以及在所述开口中形成所述分裂栅结构，

所述屏蔽导体位于所述第一沟槽和所述第二沟槽下部，所述栅极导体位于所述第一沟槽和所述第二沟槽上部，所述屏蔽布线位于所述第三沟槽下部，所述屏蔽电极经由穿过所述隔离层的接触孔到达所述屏蔽布线，所述屏蔽布线与所述屏蔽导体电连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一沟槽和所述第二沟槽中形成分裂栅结构的步骤包括：

在所述第一沟槽和所述第二沟槽的下部形成所述屏蔽导体；

在所述第一沟槽上部的侧壁上形成栅极电介质；以及

形成所述栅极导体以填充所述栅极电介质围绕的开口，

其中，

所述栅极导体与所述屏蔽导体之间由所述栅极电介质彼此隔离，所述栅极导体与所述体区之间由所述栅极电介质彼此隔离，所述屏蔽导体与所述半导体衬底之间由所述绝缘叠层彼此隔离。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

其中，所述屏蔽布线与所述半导体衬底之间由所述绝缘叠层彼此隔离。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述栅极导体的步骤包括：

形成导体层，所述导体层的第一部分填充所述开口，第二部分在所述半导体衬底表面和所述隔离层上方横向延伸，在所述第三沟槽中，所述隔离层将所述导体层与所述屏蔽布线彼此隔开；以及

以所述半导体衬底作为停止层，采用平面化去除所述导体层的第二部分，所述导体层留在所述第一沟槽和所述第二沟槽中的第一部分形成所述栅极导体。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述源极电极位于所述第一区域中，所述栅极电极位于所述第二区域中，所述屏蔽电极位于所述第三区域中，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域彼此隔开。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一绝缘层由氧化硅组成，所述第二绝缘层由选自氮化硅、氮氧化物或多晶硅中的至少一种组成，所述隔离层由氧化硅组成。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一掺杂类型为N型和P型中的一种，所述第二掺杂类型为N型和P型中的另一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个沟槽的侧壁倾斜，使得所述多个沟槽的顶部宽度大于所述多个沟槽的底部宽度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述屏蔽导体的步骤、形成所述屏蔽布线的步骤和形成所述栅极导体的步骤分别包括至少一次沉积。