[发明专利]一种具有厚绝缘底部的沟槽及其半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法，该方法包括以下步骤：

1)利用沟槽掩模对衬底上的外延层进行侵蚀而形成多个栅极沟槽，并在沟槽侧壁和上沿沉积氮化物；

2)在沟槽底部生成第三氧化层，并去除氮化物；

3)在沟槽中沉积多晶硅，并生成第四氧化层。

2.根据权利要求1所述的具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法，其特征在于，所述步骤1)进一步包括以下步骤：

a)在衬底的外延层上沉积第一氧化层；

b)在第一氧化层表面放置沟槽掩模浸蚀第一氧化层，暴露出外延层的一部分，并在暴露的外延层的上表面生成第二氧化层；

c)沉积氮化物，并对其进行非等向性蚀刻，暴露出部分外延层；

d)对外延层暴露部分进行蚀刻形成沟槽，并所述沟槽进行牺牲氧化处理；

e)在沟槽两侧和底部表面形成栅极氧化层；

f)沉积氮化物，并对其进行非等向性蚀刻，去除沟槽底部和第一氧化层上表面的氮化物，保留沟槽两侧和上沿表面的氮化物。

3.根据权利要求1所述的具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法，其特征在于，所述步骤2)进一步包括以下步骤：

a)采用硅局部氧化的方法在所述沟槽底部生成第三氧化层；

b)去除所述沟槽侧壁和上沿的氮化物。

4.根据权利要求1所述的具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法，其特征在于，所述步骤3)进一步包括以下步骤：

a)在所述沟槽内沉积多晶硅填充沟槽，并使其覆盖沟槽顶面以及第一氧化层上表面；

b)采用化学机械抛光的方法去除覆盖沟槽顶面的多晶硅和第一氧化层及其表面多晶硅；

c)在所述沟槽顶面和外延层的上表面生成第四氧化层。

5.根据权利要求2所述的具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法，其特征在于，所述步骤e)在沟槽两侧和底部表面形成栅极氧化层是采用通过热生长的方式生成的。

6.一种具有厚绝缘底部的沟槽型半导体器件制造方法，该方法包括以下步骤：

1)具有厚绝缘底部的沟槽的制造；

2)利用基区和源区掩模分别形成基区和源区；

3)生成层间介质，通过接触孔掩模，形成接触沟槽和沟槽插塞；

4)利用金属掩模进行金属侵蚀，形成金属垫层和连线。

7.根据权利要求6所述的具有厚绝缘底部的沟槽型半导体器件制造方法，其特征在于，所述步骤1)是采用权利要求1-5任意一项所述的具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法。

8.一种具有厚绝缘底部的沟槽型半导体器件制造方法，该方法包括以下步骤：

1)利用基区掩模注入硼元素，形成基区；

2)具有厚绝缘底部的沟槽的制造；

3)利用接触孔掩模蚀刻第四氧化层和第一氧化层，然后注入砷元素，形成第二部分源区；

4)利用接触孔掩模，对含有掺杂剂的外延层进行侵蚀，生成接触沟槽，并对接触沟槽进行填充形成沟槽插塞；

5)利用金属掩模，形成金属垫层及连线。

9.根据权利要求8所述的具有厚绝缘底部的沟槽型半导体器件制造方法，其特征在于，在所述步骤1)前还包括：在衬底的外延层上采用积淀或热生长方式生成第一氧化层的步骤。

10.根据权利要求8所述的具有厚绝缘底部的沟槽型半导体器件制造方法，其特征在于，所述步骤2)具有厚绝缘底部的沟槽的制造是采用权利要求4所述的具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法制造沟槽，并在所述步骤b)之后、c)之前向暴露的外延层注入砷元素，并采用退火作业将砷元素推进扩散到外延层，形成第一部分源区；

11.根据权利要求8所述的具有厚绝缘底部的沟槽型半导体器件制造方法，其特征在于，所述步骤2)具有厚绝缘底部的沟槽的制造是采用权利要求4所述的具有厚绝缘底部的沟槽的制造方法制造沟槽，并在所述步骤b)中保留第一氧化层。

12.一种沟槽型功率金属氧化半导体场效应管，其特征在于，采用权利要求6-11任一项所述的方法制造而成的N通道沟槽型功率金属氧化半导体场效应管。

13.一种沟槽型功率金属氧化半导体场效应管，其特征在于，采用权利要求6-11任一项所述的方法制造而成的P通道沟槽型功率金属氧化半导体场效应管。