[发明专利]沟槽式功率半导体组件及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，所述沟槽式功率半导体组件的制造方法包括：

形成一外延层于一基材上；

在所述外延层内至少形成一沟槽；以及

形成一沟槽栅极结构于所述沟槽内，其中，形成所述沟槽栅极结构的步骤至少包括：

在所述沟槽内形成一遮蔽电极、一底部绝缘层以及一上绝缘层，其中，所述底部绝缘层覆盖所述沟槽的一下方内壁面，并围绕所述遮蔽电极，所述上绝缘层覆盖所述沟槽的一上方内壁面；

形成一层间介电层以及一U型屏蔽层于所述沟槽内，其中，所述层间介电层设置于所述上绝缘层与所述U型屏蔽层之间；以及

通过所述U型屏蔽层，去除位于所述沟槽上半部的一部分所述上绝缘层以及一部分所述层间介电层，以形成一极间介电层。

2.根据权利要求1所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，所述极间介电层被区分为位于所述遮蔽电极上的一中间部分，以及位于所述底部绝缘层上的周围部分，所述中间部分的顶面与所述周围部分的顶面都高于所述遮蔽电极的一顶端面，且所述中间部分的所述顶面与所述周围部分的所述顶面之间非共平面。

3.根据权利要求1所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，所述极间介电层被区分为位于所述遮蔽电极上的一中间部分，以及位于所述底部绝缘层上的周围部分，所述周围部分凸出所述中间部分的一顶面，以使所述极间介电层具有两个相对应的阶梯结构，且两个所述阶梯结构接触所述栅极。

4.根据权利要求1所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，所述极间介电层被区分为位于所述遮蔽电极上的一中间部分，以及位于所述底部绝缘层上的周围部分，所述中间部分凸出于所述周围部分的一顶面，以使所述极间介电层具有两个相对应的阶梯结构，且两个所述阶梯结构接触所述栅极。

5.根据权利要求1所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，形成所述遮蔽电极、所述底部绝缘层以及所述上绝缘层的步骤包括：

形成一初始绝缘层于所述沟槽内，其中，所述初始绝缘层覆盖所述沟槽的内壁面；

形成一初始遮蔽电极于所述沟槽内，其中，所述初始遮蔽电极位于所述沟槽的下半部；以及

以所述初始遮蔽电极为屏蔽，去除位于所述沟槽上半部的一部分初始绝缘层，以形成所述上绝缘层以及所述底部绝缘层。

6.根据权利要求5所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，所述上绝缘层的厚度小于所述底部绝缘层的厚度，且所述初始遮蔽电极的一顶部部分凸出于所述底部绝缘层的一顶表面；其中，形成所述遮蔽电极、所述底部绝缘层以及所述上绝缘层的步骤进一步包括：

去除所述初始遮蔽电极的所述顶部部分，以形成所述遮蔽电极，其中，所述遮蔽电极的一顶端面与所述底部绝缘层的所述顶表面大致齐平。

7.根据权利要求1所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，形成所述层间介电层以及所述U型屏蔽层于所述沟槽内的步骤包括：

形成一初始层间介电层覆盖所述外延层的一上表面，所述上绝缘层、所述底部绝缘层以及所述遮蔽电极；

形成一初始屏蔽层覆盖所述初始层间介电层；以及

去除位于所述外延层的所述上表面的一部分所述初始层间介电层，以及一部分所述初始屏蔽层，以在所述沟槽内形成所述层间介电层以及所述U型屏蔽层。

8.根据权利要求1所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，所述U型屏蔽层具有两个侧壁部以及连接于所述两个侧壁部之间的一底部，两个所述侧壁部的顶端凸出于所述外延层的上表面。

9.根据权利要求1所述的沟槽式功率半导体组件的制造方法，其特征在于，所述U型屏蔽层的一底部在平行于所述外延层的一上表面的方向上具有一第一宽度，所述遮蔽电极在平行于所述上表面的方向上具有一第二宽度，所述第一宽度大于或等于所述第二宽度。