[发明专利]TMBS器件及其制造方法

权利要求书

1.一种TMBS器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供一N型外延层，在所述N型外延层中形成多个沟槽；

步骤二、采用淀积工艺形成一层二氧化硅层，所述二氧化硅层形成于所述沟槽的侧面和底部表面以及所述沟槽外的所述N型外延层的表面；

步骤三、进行第一次多晶硅淀积形成第一多晶硅层，进行多晶硅回刻使回刻后的所述第一多晶硅层的顶部表面低于所述沟槽的顶部；

步骤四、以所述第一多晶硅层为自对准掩膜进行二氧化硅的回刻并使回刻后的所述二氧化硅层组成第一栅介质层，所述第一栅介质层仅形成于所述沟槽的底部表面和侧面的底部部分；

步骤五、采用淀积加全面的各向异性刻蚀工艺在所述第一栅介质层的顶部的所述沟槽侧面形成第二栅介质层，所述第二栅介质层的组成材料为介电常数高于二氧化硅层的绝缘材料；由所述第一栅介质层和所述第二栅介质层一起组成栅介质层；

步骤六、进行第二次多晶硅淀积并回刻形成第二多晶硅层，回刻后的所述第二多晶硅层填充在所述第一多晶硅层顶部的所述沟槽中，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，由所述沟槽以及形成于所述沟槽中的所述栅介质层和所述多晶硅栅组成沟槽栅结构；

步骤七、形成正面金属层，所述正面金属层覆盖在所述沟槽栅结构表面以及所述沟槽外的所述N型外延层表面；所述正面金属层引出正极；

所述正面金属层和对应的所述N型外延层相接触形成肖特基金属接触，所述第二栅介质层覆盖所述沟槽的侧面的深度大于等于所述肖特基金属接触的结深，所述第二栅介质层侧面覆盖所述肖特基金属接触并利用所述第二栅介质层的介电常数更高的特性来减少所述肖特基金属接触区域的电场强度，从而减少TMBS器件的反向漏电流；

位于所述肖特基金属接触区域底部的所述N型外延层被所述第一栅介质层侧面覆盖用以使所述肖特基金属接触区域底部的所述N型外延层的电场强度由所述第一栅介质层确定并进而确定所述TMBS器件的反向击穿电压，消除所述第二栅介质层对所述TMBS器件的反向击穿电压的影响。

2.如权利要求1所述的TMBS器件的制造方法，其特征在于：所述N型外延层形成于N型半导体衬底上；步骤七完成之后还包括如下步骤：

步骤八、在所述N型半导体衬底的背面形成背面金属层，所述背面金属层引出负极。

3.如权利要求1或2所述的TMBS器件的制造方法，其特征在于：步骤一中形成所述沟槽包括如下分步骤：

步骤11、在所述N型外延层表面形成硬质掩模层；

步骤12、在所述硬质掩模层表面涂布光刻胶并采用光刻工艺定义出所述沟槽的形成区域；

步骤13、以所述光刻胶为掩模对所述硬质掩模层进行刻蚀，该刻蚀工艺将所述沟槽形成区域的所述硬质掩模层去除、所述沟槽形成区域外的所述硬质掩模层保留；

步骤14、去除所述光刻胶，以所述硬质掩模层为掩模对所述N型外延层进行刻蚀形成各所述沟槽；

步骤15、去除所述硬质掩模层。

4.如权利要求3所述的TMBS器件的制造方法，其特征在于：所述硬质掩模层的材料包括氧化层或氮化层。

5.如权利要求1所述的TMBS器件的制造方法，其特征在于：所述第二栅介质层的厚度大于等于所述第一栅介质层的厚度。

6.如权利要求2所述的TMBS器件的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底，所述N型外延层为硅外延层。

7.如权利要求6所述的TMBS器件的制造方法，其特征在于：所述正面金属层包括一层直接和所述N型外延层接触的钛和硅化钛，由所述钛和硅化钛和对应的所述N型外延层相接触形成所述肖特基金属接触。

8.如权利要求7所述的TMBS器件的制造方法，其特征在于：在所述钛和硅化钛顶部的所述正面金属层的材料为铝或铜，所述背面金属层的材料为铝或铜。