[发明专利]一种屏蔽栅MOSFET器件及其制作方法在审
申请号: | 202210008434.0 | 申请日: | 2022-01-06 |
公开(公告)号: | CN114496755A | 公开(公告)日: | 2022-05-13 |
发明(设计)人: | 颜树范 | 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: | H01L21/28 | 分类号: | H01L21/28;H01L21/336;H01L29/78;G03F7/42 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 黎伟 |
地址: | 201203 上海市浦东新区中*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 屏蔽 mosfet 器件 及其 制作方法 | ||
1.一种屏蔽栅MOSFET器件的制作方法,其特征在于,包括:
提供刻蚀有沟槽的衬底,在所述沟槽的内壁及底部沉积屏蔽栅厚介质层;
在所述沟槽内填充光刻胶并从上方开始去除部分厚度的光刻胶,所述沟槽中,剩余厚度的光刻胶的顶部低于所述屏蔽栅厚介质层的顶部;
沿所述沟槽侧壁刻蚀所述屏蔽栅厚介质层至顶部与所述剩余厚度的光刻胶的顶部齐平;
将所述衬底上方的硬质掩膜层以及所述沟槽内所述剩余厚度的光刻胶去除;
在所述屏蔽栅厚介质层上方且所述沟槽内壁形成栅介质层;
通过一步淀积同时形成多晶硅形成栅多晶硅和屏蔽栅多晶硅,其中,所述栅多晶硅形成于所述屏蔽栅厚介质层上方,所述屏蔽栅多晶硅形成于所述屏蔽栅厚介质层沟槽内;
在所述栅介质层两侧形成阱,并在所述阱上方形成源极;
在所述源极、所述阱、所述栅多晶硅和所述屏蔽栅多晶硅的上表面沉积接触孔介质层;
刻蚀所述接触孔介质层,使得所述阱、所述栅多晶硅和所述屏蔽栅多晶硅上方形成接触孔;
在所述衬底的背面形成背面金属,并在所述接触孔中填充正面金属。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过一步淀积同时形成多晶硅形成栅多晶硅和屏蔽栅多晶硅,包括:
在所述沟槽内部及所述衬底顶部淀积多晶硅,其中,所述屏蔽栅厚介质层上方平坦处及所述衬底顶部形成薄层多晶硅,所述屏蔽栅厚介质层沟槽内及贴近所述栅介质层侧壁处形成厚层多晶硅;
对所述多晶硅进行刻蚀,留有所述栅多晶硅以及所述屏蔽栅多晶硅,所述屏蔽栅多晶硅上方无所述栅多晶硅。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述多晶硅进行刻蚀,包括:
对所述屏蔽栅厚介质层上方平坦处及所述衬底顶部形成的薄层多晶硅刻蚀,留有所述屏蔽栅厚介质层上方的栅多晶硅以及所述屏蔽栅厚介质层沟槽内的屏蔽栅多晶硅。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述提供刻蚀有沟槽的衬底,包括:
提供所述衬底,在所述衬底的上表面形成硬质掩膜层;
通过光刻工艺对所述硬质掩膜层进行刻蚀确定出栅极形成区域再以所述硬质掩膜层为掩膜对所述衬底进行刻蚀形成所述沟槽。
5.一种屏蔽栅MOSFET器件,其特征在于,包括:
设有沟槽(101)的衬底(1);形成于所述沟槽(101)中的屏蔽栅多晶硅(10);所述屏蔽栅多晶硅(10)侧壁及底部设有紧贴所述沟槽(101)内壁的屏蔽栅厚介质层(2),其中,所述屏蔽栅多晶硅(10)顶部与所述屏蔽栅厚介质层(2)顶部齐平;覆盖于所述屏蔽栅多晶硅(10)顶部与所述屏蔽栅厚介质层(2)顶部的接触孔介质层(7),所述屏蔽栅厚介质层(7)填充于所述沟槽(101)内;
形成栅多晶硅(4),所述栅多晶硅(4)侧壁设有栅介质层(3);形成于所述栅介质层(3)两侧的阱(5);所述阱(5)的上方设有源极(6);形成于所述衬底(1)背面的背面金属(8);填充于所述阱(5)、所述栅多晶硅(4)和所述屏蔽栅多晶硅(10)上方接触孔(701)内的正面金属(9)。
6.根据权利要求5所述的器件,其特征在于,所述栅多晶硅(4)位于所述屏蔽栅厚介质层(2)上方,所述屏蔽栅多晶硅(10)位于屏蔽栅厚介质层(2)沟槽内。
7.根据权利要求5所述的器件,其特征在于,所述衬底(1)为硅衬底,所述硅衬底上设有外延层。
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