[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于：包括第一导电类型衬底(10)，第一导电类型衬底(10)上表面有第一导电类型外延层(11)，第一导电类型外延层(11)内有槽结构(12)，槽结构(12)中包含分为左右两部分的控制栅电极(15)、控制栅电极(15)下方的分离栅电极(14)，其中控制栅电极(15)位于槽结构(12)的上半部分，分离栅电极(14)位于槽结构(12)的下半部分；控制栅电极(15)与分离栅电极(14)，被第二介质层(132)及第三介质层(133)共同隔开，第三介质层(133)位于第二介质层(132)上方，分离栅电极(14)与第一导电类型外延层(11)之间由第一介质层(131)隔开，第一导电类型外延层(11)上方槽结构(12)的两侧为第二导电类型阱区(16)，第二导电类型阱区(16)内部上方设有第二导电类型重掺杂区(18)，控制栅电极(15)与第二导电类型阱区(16)由栅介质层(134)隔开，第二导电类型阱区(16)上方为第一导电类型重掺杂源区(19)，在第一导电类型重掺杂源区(19)与第二导电类型重掺杂区(18)内打孔引出金属(20)，金属(20)与控制栅电极(15)之间由第四介质层(135)隔开。

2.根据权利要求1所述的一种半导体器件，其特征在于：分离栅电极(14)的下半部分为纵向的直线型分离栅，上半部分为U型分离栅。

3.根据权利要求1所述的一种半导体器件，其特征在于：控制栅电极(15)的左右两部分被第四介质层(135)分开。

4.根据权利要求2所述的一种半导体器件，其特征在于：分离栅电极(14)的U型部分的侧壁与控制栅电极(15)左右错开，控制栅电极(15)在外侧，分离栅电极(14)的U型部分的侧壁在内侧。

5.根据权利要求1所述的一种半导体器件，其特征在于：控制栅电极(15)由多晶硅相连接，形状包括水平段多晶硅、水平段多晶硅下方连接的左右两竖直段多晶硅，第一介质层(131)、第二介质层(132)、第三介质层(133)、第四介质层(135)都为同种介质。

6.根据权利要求1所述的一种半导体器件，其特征在于：分离栅(14)为Y型的多晶硅，包括上部向中心倾斜相交的两分支、及两分支下方连接的竖直部分，第一介质层(131)、第二介质层(132)、第三介质层(133)、第四介质层(135)都为同种介质。

7.根据权利要求6所述的一种半导体器件，其特征在于：分离栅(14)上部的两分支为向下的阶梯状。

8.根据权利要求6所述的一种半导体器件，其特征在于：分离栅(14)上部的两分支上表面与控制栅(15)下表面上下对齐。

9.权利要求1至5任意一项所述的一种半导体器件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在外延层上形成一系列的槽结构，在槽结构内壁形成第一介质层；

2)在槽结构内淀积重掺杂多晶硅，使重掺杂多晶硅填满槽内；

3)刻蚀步骤2)所淀积的重掺杂多晶硅；

4)刻蚀第一介质层，槽结构内侧壁仍保留一部分第一介质层不被刻蚀掉；

5)刻蚀步骤3)刻蚀完毕之后的重掺杂多晶硅，使重掺杂多晶硅的上表面不高于步骤4)中第一介质层刻蚀完毕之后第一介质层的下表面；

6)淀积重掺杂多晶硅，使上部分重掺杂多晶硅为U型，U型中间仍留有空隙不被填充；

7)在槽结构内形成第二介质层，不留空隙；

8)刻蚀第二介质层，U型结构中仍保留一部分第二介质层不被刻蚀掉；

9)刻蚀步骤6)所淀积的重掺杂多晶硅，形成最终的U型重掺杂多晶硅结构；

10)在槽结构内形成第三介质层，不留空隙；

11)刻蚀第一介质层、第二介质层与第三介质层，使其上表面高于U型重掺杂多晶硅上表面；

12)形成栅介质层，之后在栅介质层之上淀积一层多晶硅；

13)干法刻蚀步骤12)所淀积的多晶硅，使上表面的多晶硅被刻蚀掉，只保留侧壁的多晶硅；

14)淀积介质层，填充步骤13)所保留的侧壁的多晶硅之间的间隙；

15)形成第二导电类型阱区与第一导电类型重掺杂源区，形成第四介质层，在第一导电类型重掺杂源区与第二导电类型阱区内打孔，形成第二导电类型重掺杂区，注入金属并引出电位。