[发明专利]半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供半导体衬底，所述半导体衬底的顶部表面为第一表面；采用光刻定义加刻蚀工艺在所述半导体衬底中形成多个栅极沟槽，各相邻的所述栅极沟槽之间的区域为半导体平台区；在半导体器件的电流流动区中，由一个所述栅极沟槽和相邻的一个所述半导体平台区组成一个原胞的形成区域，所述电流流动区由多个原胞周期性排列组成；

步骤二、形成栅介质层，所述栅介质层形成在所述栅极沟槽的底部表面和侧面并延伸到所述栅极沟槽外部的表面；

步骤三、形成栅导电材料层，所述栅导电材料层将所述栅极沟槽完全填充并延伸到所述栅极沟槽外部的表面；

步骤四、对所述栅导电材料层进行第一次自对准回刻，所述第一次自对准回刻将所述栅极沟槽外部表面上的所述栅导电材料层全部去除且将所述栅极沟槽区域的所述栅导电材料层的顶部表面回刻到低于所述第一表面并形成第一自对准回刻沟槽；

步骤五、在所述半导体平台区中形成沟道区；

步骤六、在所述沟道区的表面形成源区，位于所述源区底部的所述沟道区被所述栅导电材料层侧面覆盖，且被所述栅导电材料层侧面覆盖的所述沟道区的表面用于形成沟道；

步骤七、在所述第一自对准回刻沟槽中填充第一介质层；

步骤八、以所述第一介质层为自对准条件对所述半导体平台区的半导体材料进行回刻形成第二自对准回刻沟槽，所述第二自对准回刻沟槽的底部表面低于所述第一表面且所述源区位于所述第二自对准回刻沟槽的底部表面下方；

步骤九、在所述第二自对准回刻沟槽的内侧面形成由所述第二介质层组成的侧墙，由所述侧墙自对准定义出所述源区顶部的源接触孔；

步骤十、形成层间膜，接触孔和正面金属层，对所述正面金属层进行图形化形成栅极和源极；所述栅极通过栅接触孔和所述栅导电材料层连接，所述源极通过源接触孔和所述源区连接。

2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：步骤一中，组成所述半导体衬底的半导体材料包括硅，碳化硅。

3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：步骤二中，所述栅介质层为栅氧化层；所述栅介质层采用热氧化工艺生长形成；

所述栅导电材料层为多晶硅栅。

4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：形成所述栅极沟槽的分步骤包括：

在所述半导体衬底表面形成硬质掩模层；

光刻定义出所述栅极沟槽的形成区域；

依次对所述硬质掩模层和所述半导体衬底进行各项异性刻蚀形成所述栅极沟槽。

5.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：在形成所述栅极沟槽之后还包括进行各项同性刻蚀对所述栅极沟槽进行处理以使所述栅极沟槽的角落圆滑；或者，在形成所述栅极沟槽之后还包括形成牺牲氧化层在去除所述牺牲氧化层的工艺来使所述栅极沟槽的角落圆滑。

6.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述硬质掩模层的材料包括氧化层、氮化层或氮氧化层；所述硬质掩模层在形成所述栅极沟槽之后以及步骤五形成所述沟道区之前被去除。

7.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：步骤五中采用沟道注入加退火推进工艺来形成所述沟道区。

8.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述第一介质层的材料包括氧化层、氮化层或氮氧化层。

9.如权利要求8所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：步骤九中所述第二介质层的材料和所述层间膜的材料之间具有刻蚀速率差且满足选择性刻蚀的条件；步骤九中形成所述侧墙的分步骤包括：

全面沉积形成第二介质层；

对所述第二介质层进行全面刻蚀在所述第二自对准回刻沟槽的内侧面形成所述侧墙。

10.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述层间膜的材料为氧化层；所述第二介质层的材料包括氮化层。