[发明专利]半导体器件及其制备方法在审
申请号: | 202110313022.3 | 申请日: | 2021-03-24 |
公开(公告)号: | CN113193046A | 公开(公告)日: | 2021-07-30 |
发明(设计)人: | 朱一鸣;韩国庆 | 申请(专利权)人: | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 周耀君 |
地址: | 201203 上海市浦东*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种半导体器件,其特征在于,包括:
基底;
若干栅极沟槽,形成于所述基底中;
栅极结构,位于每个所述栅极沟槽中,包括屏蔽栅多晶硅层、栅极多晶硅层、第一氧化层、第二氧化层第三氧化层,所述第一氧化层覆盖所述栅极沟槽的内壁,所述屏蔽栅多晶硅层位于所述第一氧化层上并填充所述栅极沟槽,所述屏蔽栅多晶硅层的顶部高于所述栅极沟槽的顶部,所述第一氧化层的顶部低于所述栅极沟槽的顶部,以使所述栅极沟槽的侧壁与所述屏蔽栅多晶硅层之间形成第一开口,所述第二氧化层覆盖所述基底的表面及所述第一开口的内壁,所述第三氧化层覆盖所述第一开口内的第二氧化层,所述栅极多晶硅层位于所述第三氧化层上并填充所述第一开口的部分深度。
2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第三氧化层对应所述第一开口底部的部分的厚度大于对应所述第一开口侧壁的部分的厚度。
3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述第三氧化层对应所述第一开口底部的厚度为
4.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述基底包括衬底及位于所述衬底上的外延层,所述栅极沟槽位于所述外延层中,所述栅极沟槽两侧的外延层中形成有源区和阱区,所述源区位于所述阱区内,所述衬底的背面形成有漏区。
5.如权利要求4所述的半导体器件,其特征在于,所述第二氧化层上还形成有第四氧化层,所述第四氧化层中具有第二开口、第三开口及第四开口,所述第二开口显露出所述栅极多晶硅层的至少部分顶面,所述第三开口显露出所述屏蔽栅多晶硅层的至少部分顶面,所述第四开口延伸至所述阱区中;
以及,所述第四氧化层上形成有正面金属层,所述正面金属层覆盖所述第三氧化层并填充所述第二开口、所述第三开口及所述第四开口,以与所述栅极多晶硅层、所述屏蔽栅多晶硅层、所述源区及所述阱区电性连接;
在所述漏区的背面形成有背面金属层,所述背面金属层与所述漏区电性连接。
6.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,若干所述栅极沟槽的深度及宽度均相同且沿同一方向延伸。
7.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,包括:
提供基底,在所述基底中形成有若干栅极沟槽;
在每个所述栅极沟槽中形成栅极结构,所述栅极结构包括屏蔽栅多晶硅层、栅极多晶硅层、第一氧化层、第二氧化层第三氧化层,所述第一氧化层覆盖所述栅极沟槽的内壁,所述屏蔽栅多晶硅层位于所述第一氧化层上并填充所述栅极沟槽,所述屏蔽栅多晶硅层的顶部高于所述栅极沟槽的顶部,所述第一氧化层的顶部低于所述栅极沟槽的顶部,以使所述栅极沟槽的侧壁与所述屏蔽栅多晶硅层之间形成第一开口,所述第二氧化层覆盖所述基底的表面及所述第一开口的内壁,所述第三氧化层覆盖所述第一开口内的第二氧化层,所述栅极多晶硅层位于所述第三氧化层上并填充所述第一开口的部分深度。
8.如权利要求7所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,形成所述栅极结构的步骤包括:
在所述栅极沟槽的内壁上形成所述第一氧化层,所述第一氧化层覆盖所述栅极沟槽的内壁并延伸覆盖所述基底的表面;
在所述第一氧化层上形成所述屏蔽栅多晶硅层,所述屏蔽栅多晶硅层的顶部高于所述栅极沟槽的顶部;
对所述第一氧化层进行湿法刻蚀以使所述第一氧化层的顶部低于所述栅极沟槽的顶部,并形成所述第一开口;
在所述第一开口内形成所述第二氧化层,所述第二氧化层覆盖所述第一开口的内壁并延伸覆盖所述基底的表面;
在所述第二氧化层上形成所述第三氧化层,所述第三氧化层覆盖所述第一开口内的第二氧化层;
在所述第三氧化层上形成所述栅极多晶硅层,所述栅极多晶硅层覆盖所述第三氧化层并填充所述第一开口;
对所述栅极多晶硅层进行刻蚀以使所述栅极多晶硅层的顶部低于所述第一开口的顶部。
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