[发明专利]一种制备沟槽栅控功率器件的方法

权利要求书

1.一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用沟槽掩模对衬底10上的外延层200上进行侵蚀而形成多个沟槽；

(2)然后，对外延层注入P型掺杂剂和N型掺杂剂，分别形成P型基区(201)和N型源区(204)；

(3)在外延层表面沉积层间介质401，再利用接触孔掩模，对层间介质进行侵蚀，在层间介质中形成开孔，之后对外延层表面进行侵蚀形成接触孔沟槽，并对接触孔沟槽进行金属插塞填充；

(4)在器件的上表面沉积金属层404，利用金属掩模进行金属侵蚀，形成源区金属垫层(405)和栅极连线(406)和终端区场板(407)。

2.根据权利要求1所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：

a、在外延层的上面形成氧化层，在氧化层上积淀光刻涂层1000，再通过沟槽掩模暴露出部分氧化层，对暴露出的部分氧化层进行干蚀，直至暴露出外延层，形成在氧化层上的多个沟槽掩模开孔，然后清除掉光刻涂层；

b、通过对外延层刻蚀形成沟槽300，该沟槽延伸至外延层中，对沟槽进行牺牲性氧化，然后清除掉所有氧化层；

c、在沟槽暴露着的侧壁和底部，以及外延层的上表面形成栅极氧化层301，再在沟槽中沉积N型高掺杂剂的多晶硅302，以填充沟槽并覆盖顶面；

d、对在外延层表面上的多晶硅层进行平面腐蚀处理或化学机械抛光。

3.根据权利要求2所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，在步骤b中，所述的沟槽300的宽度不是全都一样，终端区处至少有一条沟槽303A连续地把有源区围起来，其中在有源区的沟槽宽度范围是0.15um至1.5um，终端区的沟槽宽度与有源区的沟槽宽度不一样；终端区的沟槽宽度比有源区的沟槽宽度窄，例如有源区的沟槽宽度为0.2um，终端区的沟槽宽度为0.15um。

4.根据权利要求2所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，在步骤b中，所述的沟槽300的深度不是全都一样，终端区处至少有一条沟槽303A连续地把有源区围起来，其中在有源区的沟槽深度范围是0.8um至5.0um，终端区的沟槽深度与有源区的沟槽深度不一样；终端区的沟槽深度比有源区的沟槽深度浅，例如有源区的沟槽深度为1.0um，终端区的沟槽深度为0.8um。

5.根据权利要求2所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，在步骤b中，所述的沟槽300的宽度不是全都一样，终端区处至少有一条沟槽303A连续地把有源区围起来，其中在有源区的沟槽宽度范围是0.15um至1.5um，终端区的沟槽宽度比有源区的沟槽宽度宽，例如有源区的沟槽宽度为0.2um，终端区的沟槽宽度为0.8um。

6.根据权利要求2所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，在步骤b中，所述的沟槽300的宽度不是全都一样，终端区处至少有二条沟槽303A和303B连续地把有源区围起来，其中在有源区中的沟槽与沟槽的距离范围是0.8um至3.0um，终端区的沟槽与沟槽的距离比有源区的沟槽与沟槽的距离窄，例如有源区的沟槽与沟槽的距离是1.0um，终端区的沟槽与沟槽的距离是0.18um。

7.根据权利要求1所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：

a、在最顶层表面沉积层间介质；

b、在层间介质表面积淀光刻涂层，利用接触孔掩模暴露出部分层间介质，然后对暴露出的部分层间介质进行干蚀，直至暴露出外延层，在层间介质中形成多个接触孔掩模开孔，然后清除掉光刻涂层；

c、通过层间介质开孔，对外延层表面进行侵蚀，形成接触孔沟槽，接触孔沟槽穿过N型源区进入到P型基区中，之后对接触孔沟槽注入P型高掺杂剂；

d、在接触孔沟槽侧壁、底部以及层间介质表面上依次沉积一层钛层和一层氮化钛层，再对接触孔沟槽进行钨填充以形成接触孔沟槽金属插塞。

8.根据权利要求7所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，在步骤b中，接触孔掩模在终端区处没有接触孔，在终端区处没有形成接触孔沟槽。

9.根据权利要求7所述的一种制备沟槽栅控功率器件的方法，其特征在于，在步骤b中，接触孔掩模在终端区处至少有一接触孔，在终端区处形成少有一接触孔沟槽。