[发明专利]形成晶体管的方法、衬底图案化的方法及晶体管

权利要求书

1.一种形成包括栅极电极的晶体管的方法，包括：

在半导体衬底(100)之上形成牺牲层(140)；

在所述牺牲层(140)之上形成图案层(150)；

将所述图案层(150)图案化为经图案化的结构(155)；

形成与所述经图案化的结构(155)的侧壁相邻的间隔物(160)；

去除所述经图案化的结构(155)；

使用所述间隔物(160)作为蚀刻掩模蚀刻穿过所述牺牲层(140)，并蚀刻到所述半导体衬底(100)中，从而在所述半导体衬底(100)中形成沟槽(105)；

将导电材料(210)填充到所述半导体衬底(100)中的所述沟槽(105)中，以形成所述栅极电极(310)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述牺牲层(140)和所述衬底(100)也在所述牺牲层(140)中形成第一通孔(107)，并且填充所述导电材料以填充所述牺牲层(140)中的所述第一通孔(107)。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在形成所述牺牲层(140)之前，在所述半导体衬底(100)之上形成硬掩模层(120，130)，所述牺牲层(140)能够相对于所述硬掩模层(120，130)选择性地蚀刻。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括使用所述图案化牺牲层(140)作为蚀刻掩模蚀刻穿过所述硬掩模层(120，130)，以在所述硬掩模层(120，130)中形成第二通孔(108)并形成经图案化的硬掩模部分(109)，以及填充所述导电材料以填充所述硬掩模层(120，130)中的所述第二通孔(108)。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括在蚀刻之前使用抗蚀剂材料的部分(156)覆盖所述半导体衬底(100)的边缘部分，使得所述间隔物(160)和所述抗蚀剂材料的所述部分(156)用作所述蚀刻掩模。

6.根据权利要求2、4或5所述的方法，进一步包括改变所述导电材料(240)的表面部分以形成改变的表面部分(215)。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，进一步包括使用覆盖层(111)覆盖经图案化的硬掩模(120，130)的侧壁。

8.根据权利要求7所述的方法，其中改变所述导电材料(210)的所述表面包括氧化所述导电材料(210)的所述表面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，进一步包括形成至所述栅极电极(310)的栅极接触(311)，包括在半导体衬底(100)之上的光致抗蚀剂材料中限定开口(159)，所述开口具有大于所述沟槽的宽度(105)的宽度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，进一步包括在相邻的沟槽(105)之间形成至所述半导体衬底材料的台面接触(321)，包括在所述半导体衬底(100)之上的光致抗蚀剂材料中限定开口(320)，所述开口(320)具有大于相邻沟槽(105)之间的距离的宽度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，进一步包括在将所述导电材料(210)填充在所述沟槽(105)中之前，在所述半导体衬底(100)中的所述沟槽(105)的侧壁上形成介电层(313)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括形成从绝缘栅双极型晶体管、二极管和场效应晶体管的组中选择的功率器件的组件。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，进一步包括在相邻沟槽(105)之间形成至所述半导体衬底材料的台面接触(321)，以及形成使所述台面接触(321)彼此电耦合的导电元件(325)。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，进一步包括形成至所述栅极电极(310)的栅极接触(311)，以及形成使所述栅极接触(311)彼此电耦合的导电元件(326)。