[发明专利]多晶硅填充方法、半导体器件制作方法及半导体器件

权利要求书

1.一种多晶硅填充方法，其特征在于，包括：

步骤S11，提供衬底，所述衬底上形成有沟槽；

步骤S12，沉积多晶硅于所述沟槽中，沉积的所述多晶硅将所述沟槽的顶部开口封闭；

步骤S13，采用刻蚀气体刻蚀所述多晶硅，以打开所述沟槽中的填充缝隙；

步骤S14，再次沉积多晶硅于所述沟槽中；

其中，所述步骤S12～步骤S14在同一工艺腔中进行。

2.如权利要求1所述的多晶硅填充方法，其特征在于，所述步骤S14中，再次沉积多晶硅之后，循环执行步骤S13和步骤S12，直至消除所述沟槽中的多晶硅的填充缝隙且所述沟槽中填满多晶硅。

3.如权利要求2所述的多晶硅填充方法，其特征在于，根据所述步骤S11中的所述沟槽的深宽比，预先设定好所述步骤S14中的循环次数。

4.如权利要求1所述的多晶硅填充方法，其特征在于，所述刻蚀气体包括ClF₃、SF₆、NF₆、SF₄、C_xF_y以及C_mH_nF_i的至少一种，其中，x、y、m、n、i均为不小于1的整数。

5.如权利要求1所述的多晶硅填充方法，其特征在于，在所述步骤S11中，所述沟槽为上窄下宽的沟槽或者为侧壁垂直于所述衬底的表面的竖直沟槽。

6.如权利要求1所述的多晶硅填充方法，其特征在于，所述步骤S12中，打开所述沟槽中的填充缝隙时形成的新沟槽为U型沟槽或V型沟槽或顶部开口面积小于底壁面积的沟槽。

7.如权利要求1～6中任一项所述的多晶硅填充方法，其特征在于，在执行所述步骤S11之后且在第一次执行所述步骤S12之前，还在所述沟槽的内表面上形成屏蔽介质层。

8.如权利要求1～6中任一项所述的多晶硅填充方法，其特征在于，在步骤S14之后，还包括：对所述多晶硅进行顶部平坦化，以形成栅极，和/或，回刻蚀所述多晶硅至所述沟槽中一定深度，以形成屏蔽栅。

9.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：采用权利要求1～8中任一项所述多晶硅填充方法，在一衬底的相应沟槽中填充多晶硅。

10.如权利要求9所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述衬底中的沟槽包括第一类沟槽和第二类沟槽；采用所述多晶硅填充方法在所述第一类沟槽的底部填充的多晶硅为位于所述第一类沟槽底部的屏蔽栅，所述第一类沟槽的顶部还填充有控制栅，所述控制栅和所述屏蔽栅之间夹有绝缘介质层；采用所述多晶硅填充方法在所述第二类沟槽中填充的多晶硅为连接多晶硅，所述第二类沟槽中的连接多晶硅的底部与所述第一类沟槽底部的屏蔽栅的底部齐平，所述第二类沟槽中的连接多晶硅的顶部与所述第一类沟槽中的控制栅的顶部齐平。

11.如权利要求9所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，还包括：

对所述沟槽周围的衬底进行阱离子注入，以在所述衬底的顶部形成阱区；

对所述沟槽周围的阱区进行源极离子注入，以在所述阱区的表面形成源区；

形成层间介质层，所述层间介质层覆盖在所述沟槽的区域和所述源区的表面上；

形成穿过所述层间介质层的接触插塞，所述接触插塞的底部和所述多晶硅或者所述源区电接触；以及，

对所述衬底背向所述接触插塞的表面进行漏极离子注入，以形成漏区。

12.一种半导体器件，其特征在于，采用权利要求9～11中任一项所述的半导体器件的制作方法制作，所述半导体器件包括：衬底，所述衬底中具有沟槽；以及，多晶硅，填充于所述沟槽中。

13.如权利要求12所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件为屏蔽栅沟槽功率MOSFET器件，所述多晶硅填充在所述沟槽的底部并作为屏蔽栅，所述半导体器件还包括：

控制栅，填充于所述沟槽顶部；

绝缘介质层，位于所述屏蔽栅和所述控制栅之间并包围所述控制栅的侧壁；

屏蔽介质层，包围所述屏蔽栅的侧壁和底壁；

源区，形成于所述沟槽两侧的衬底的表层中；以及，

漏区，形成在所述衬底背向所述源区的表面上。