[发明专利]沟槽栅功率器件的制造方法

权利要求书

1.一种沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供一具有第一导电类型硅外延层的硅衬底，采用光刻刻蚀工艺在所述硅外延层中形成多个栅沟槽；沟槽栅功率器件由多个并联的单元结构组成，多个所述栅沟槽分布在各所述单元结构中以及各所述单元结构外部，每一个所述单元结构包括一个所述栅沟槽，在各所述单元结构外部包括一个用于引出各所述单元结构的栅极的所述栅沟槽；

步骤二、在所述栅沟槽的侧面和底部表面形成栅介质层，淀积多晶硅将所述栅沟槽完全填充；对所述多晶硅进行回刻，由回刻后填充所述栅沟槽中的所述多晶硅组成多晶硅栅，所述多晶硅栅顶部表面低于所述栅沟槽的顶部表面，所述栅沟槽外部的所述多晶硅完全去除；

步骤三、进行第二导电类型阱区注入形成阱区，所述阱区从所述硅外延层的顶部表面往下延伸，所述多晶硅栅的底部深于所述阱区底部；

步骤四、进行场氧化层生长，所述场氧化层形成于所述多晶硅栅顶部表面以及所述多晶硅栅顶部的所述栅沟槽侧面和所述栅沟槽外部的所述硅外延层表面；

步骤五、进行层间膜淀积，所述层间膜将所述多晶硅栅顶部的所述栅沟槽完全填充并覆盖在所述栅沟槽外部的所述场氧化层表面；

步骤六、采用光刻工艺形成第一光刻胶图形定义出有源区接触孔区域，所述有源区接触孔区域为所述沟槽栅功率器件的各所述单元结构共用的源区和所述阱区的引出区域；

步骤七、以所述第一光刻胶图形为掩模依次对所述有源区接触孔区域的所述层间膜和所述场氧化层进行刻蚀，刻蚀停止在所述硅外延层表面，刻蚀后所述栅沟槽外部的所述层间膜和所述场氧化层被去除、所述多晶硅栅顶部的所述栅沟槽被所述层间膜和所述场氧化层填充；

步骤八、带胶进行第一导电类型的源注入形成源区，所述源区和步骤七刻蚀后的所述层间膜和所述场氧化层自对准，所述源区的底部表面低于所述多晶硅栅顶部表面；去除所述第一光刻胶图形；

步骤九、采用光刻工艺形成第二光刻胶图形定义出栅区接触孔区域，所述栅区接触孔区域位于用于引出各所述单元结构的栅极的所述栅沟槽的正上方；

步骤十、以所述第二光刻胶图形为掩模依次对所述栅区接触孔区域的所述层间膜和所述场氧化层进行刻蚀，刻蚀停止于所述栅区接触孔区域底部的所述栅沟槽中的所述多晶硅栅表面；去除所述第二光刻胶图形；

步骤十一、以步骤七和步骤十刻蚀后剩余的所述层间膜和所述场氧化层为自对准掩模同时对所述栅区接触孔区域和所述有源区接触孔区域的硅进行刻蚀；硅刻蚀后所述有源区接触孔区域的接触孔穿过所述源区将所述阱区露出，所述栅区接触孔区域的接触孔位于所述多晶硅栅中；

步骤十二、淀积正面金属层，所述正面金属层底部填充所述栅区接触孔区域和所述有源区接触孔区域的接触孔；对所述正面金属层进行光刻刻蚀形成栅极和源极。

2.如权利要求1所述的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于：步骤十一的硅刻蚀之后还包括以步骤七和步骤十刻蚀后剩余的所述层间膜和所述场氧化层为自对准掩模在所述栅区接触孔区域和所述有源区接触孔区域的接触孔底部进行第一导电类型的接触孔注入形成接触孔注入区的步骤，各所述接触孔注入区和步骤十二形成的正面金属层形成欧姆接触。

3.如权利要求1所述的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于：所述沟槽栅功率器件为沟槽栅MOSFET器件，步骤十二之后还包括步骤：对所述硅衬底进行背面减薄，在所述硅衬底背面形成重掺杂的漏区，形成背面金属层，所述背面金属层引出漏极。

4.如权利要求1所述的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于：步骤二形成的所述栅介质层为栅氧化层。

5.如权利要求1所述的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于：所述场氧化层和所述层间膜的组成材料都为氧化硅。

6.如权利要求1所述的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于：所述沟槽栅功率器件为N型器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。

7.如权利要求1所述的沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于：所述沟槽栅功率器件为P型器件，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型。