[发明专利]沟槽栅功率器件的制造方法

摘要

本发明公开了一种沟槽栅功率器件的制造方法，包括步骤：在硅衬底表面形成硬质掩模层并定义出栅极形成区域；对硅衬底进行刻蚀形成沟槽；淀积第一介质层；淀积第一多晶硅层将沟槽完全填充；进行多晶硅回刻将沟槽外部的第一多晶硅层去除；采用自对准刻蚀工艺将沟槽顶部的第一介质层去除；在沟槽的顶部区域内部表面形成栅介质层；淀积第二多晶硅层将沟槽的顶部区域完全填充；进行多晶硅回刻并回刻后的第一和二多晶硅层叠加形成多晶硅栅；进行体区注入在硅衬底表面形成体区。本发明能降低器件的栅电荷，扩展器件的应用范围，且不需新增光罩，成本较低。

主权项

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、提供一硅衬底，在所述硅衬底表面形成硬质掩模层，采用光刻工艺定义出栅极形成区域，采用刻蚀工艺将所述栅极形成区域外的所述硬质掩模层去除；步骤二、以刻蚀后的所述硬质掩模层为掩模对所述硅衬底进行刻蚀形成沟槽；步骤三、淀积第一介质层，所述第一介质层覆盖在所述沟槽的底部表面和侧面；步骤四、淀积第一多晶硅层，所述第一多晶硅层将形成有所述第一介质层的所述沟槽完全填充并延伸到所述沟槽外部；步骤五、进行多晶硅回刻将位于所述沟槽外部的所述第一多晶硅层去除；步骤六、以所述沟槽的侧面的硅和所述第一多晶硅层为自对准边界对所述第一介质层进行自对准刻蚀，所述自对准刻蚀将位于所述沟槽顶部的所述第一介质层去除、位于所述沟槽底部的所述第一介质层保留，且所保留的所述第一介质层位于后续形成的体区的底部；步骤七、在所述第一介质层去除后的所述沟槽的顶部区域内部表面形成栅介质层，所述栅介质层的厚度小于所述第一介质层的厚度；步骤八、淀积第二多晶硅层，所述第二多晶硅层将所述第一介质层去除后且形成有所述栅介质层的所述沟槽的顶部区域完全填充；步骤九、进行多晶硅回刻将位于所述沟槽外部的所述第二多晶硅层去除；由所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层叠加形成多晶硅栅；步骤十、进行体区注入在所述硅衬底表面形成体区，所述体区的侧面和所述多晶硅栅之间隔离有所述栅介质层，且被所述多晶硅栅侧面覆盖的所述体区表面用于形成沟道，通过减少所述栅介质层的厚度降低沟道开启的阈值电压，通过增加所述第一介质层的厚度减少栅电荷；还包括如下步骤：步骤十一、进行重掺杂的源注入在所述体区表面形成源区；步骤十二、在所述硅衬底正面形成层间膜、接触孔和正面金属层，对所述正面金属层进行光刻刻蚀形成源极和栅极，所述源极通过接触孔和所述源区接触，所述栅极通过接触孔和所述多晶硅栅接触，且所述栅极底部的接触孔的底部穿过第二多晶硅层并进入到所述第一多晶硅层中；步骤十三、对所述硅衬底背面进行减薄并形成重掺杂的漏区，在所述漏区的背面形成背面金属层作为漏极。