[发明专利]全自对准高密度沟槽栅场效应半导体器件制造方法

摘要

全自对准高密度沟槽栅场效应半导体器件制造方法，属于半导体器件技术领域，为了解决现有技术中沟槽结构的场效应半导体器件很难实现更高密度原胞，在N型硅片表面进行P阱注入，通过扩散推结形式P阱区，并形成氧化层；沉积多晶硅，再沉积氧化层；进行光刻刻蚀，去掉氧化层和多晶硅；氧化；Spacer刻蚀；刻蚀硅槽；去除多晶硅侧面的氧化层；牺牲氧化；栅氧化；源区离子注入，利用多晶硅侧面移动，实现源区自对准注入；沉积绝缘层；回刻绝缘层，露出多晶硅；刻蚀多晶硅，去除多晶硅；淀积氧化膜，再进行Spacer刻蚀，刻蚀出P+注入窗口；进行P+注入；减薄绝缘层厚度，增加露出N+源区的面积，平坦表面；圆片正面金属化。

主权项

全自对准高密度沟槽栅场效应半导体器件制造方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1，在N型硅片表面进行P阱注入，通过扩散推结形式P阱区，并形成的氧化层SiO2，该氧化层作为后续沉积多晶硅应力匹配层；步骤2，在应力匹配层上沉积多晶硅，再在多晶硅上沉积氧化层；也可以采用热氧化方式，在多晶硅生长氧化层；步骤3，在步骤2形成的结构上进行光刻刻蚀，去掉氧化层和多晶硅，形成沟槽刻蚀窗口；步骤4，在多晶硅层光刻刻蚀后的侧面上生长氧化层，生长氧化的过程中多晶硅的侧面向多晶硅内部移动；利用多晶硅侧面的移动，形成后面源区N+注入的窗口；同时新生长的氧化层表面向外侧移动，新生长的氧化层表面之间的距离随着氧化层的厚度增加而变窄，实现超过光刻机所能实现的最小尺寸；步骤5，Spacer刻蚀，将在硅表面残留或新生长出来的氧化层刻掉；Spacer刻蚀，是使用各向异性干法刻蚀工艺；步骤6，刻蚀硅槽，进行沟槽刻蚀，根据设计确定刻蚀深度；根据设计的不同，沟槽深度可以超过P阱深度，也可以小于P阱深度；步骤7，去除多晶硅侧面的氧化层，通过湿法腐蚀工艺露出多晶硅侧面，增加多晶硅侧面移动的距离，在腐蚀过程中，多晶硅表面的氧化层会被同时腐蚀；步骤8，牺牲氧化，牺牲氧化层用湿法工艺去除沟槽表面的刻蚀损伤；步骤9，栅氧化，沉积栅极多晶硅，采用干法刻蚀工艺刻蚀栅极多晶硅，刻蚀掉多晶硅的量以到达硅上表面栅氧化层以下即可；步骤10，源区离子注入，利用多晶硅侧面移动，形成与沟槽侧壁的间隙作为源区离子注入窗口，实现源区自对准注入；步骤11，沉积绝缘层，主要用于栅极－源极之间的绝缘；步骤12，回刻绝缘层，露出多晶硅；步骤13，刻蚀多晶硅，去除多晶硅；步骤14，淀积氧化膜，再进行Spacer刻蚀，刻蚀出P+注入窗口；步骤15，刻蚀出P+注入窗口后，可以直接进行P+注入，也可以先进行硅槽刻蚀，再进行P+注入；步骤16，减薄绝缘层厚度，增加露出N+源区的面积，平坦表面；步骤17，圆片正面金属化，栅极在芯片有源区边缘引出。