[发明专利]一种分裂栅型沟槽MOS器件及其制备方法

权利要求书

1.一种分裂栅型沟槽MOS器件的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

1)提供一半导体衬底，包含衬底基板以及位于所述衬底基板上方的外延层，所述半导体衬底为第一掺杂类型；

2)利用第一掩膜板于所述外延层中形成多个具有第一深度的沟槽，并于所述沟槽的底面和侧壁以及所述半导体衬底的表面形成第一氧化层，于所述沟槽内沉积源极多晶硅以充满所述沟槽；

3)利用第二掩膜板定义出有源区和终端区，并于所述终端区的半导体衬底表面沉积光阻层，依次刻蚀所述有源区的沟槽内的源极多晶硅及位于所述沟槽侧壁与所述半导体衬底表面的所述第一氧化层，于所述沟槽中形成具有第二深度的开口，之后去除所述光阻层以及所述半导体衬底表面的所述第一氧化层，其中，所述第二深度小于所述第一深度；

4)于所述开口的侧壁和底面以及半导体衬底表面形成第二氧化层，并沉积栅极多晶硅以充满所述开口；

5)于所述半导体衬底邻接所述沟槽上部的区域中进行第二掺杂类型的离子注入，以形成体区，并利用第三掩膜板于所述有源区的体区中进行第一掺杂类型的离子注入，以形成具有第一掺杂类型的源区，其中所述第三掩膜板遮蔽所述终端区；

6)于步骤5)形成的器件表面沉积介质层，并利用第四掩膜板采用刻蚀工艺形成电极接触孔；

7)于步骤6)形成的器件表面沉积金属层，填充所述电极接触孔并覆盖所述介质层，利用第五掩膜板分离源极电极和终端电极。

2.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOS器件的制备方法，其特征在于，还包括在步骤7)之后利用第六掩膜板进行表面钝化的步骤。

3.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOS器件的制备方法，其特征在于，所述第二深度为所述第一深度的1/3～1/2。

4.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOS器件的制备方法，其特征在于，所述步骤2)的具体过程包括：

2-1)于所述外延层表面形成硬掩模层；

2-2)通过第一掩膜板刻蚀所述硬掩模层，形成图形化的硬掩模层；

2-3)继续刻蚀，于所述外延层中形成多个具有第一深度的沟槽；

2-4)于所述沟槽的底面和侧壁以及所述半导体衬底的表面形成第一氧化层；

2-5)于所述沟槽内沉积源极多晶硅，所述源极多晶硅充满所述沟槽以及覆盖所述第一氧化层；

2-6)采用化学机械平坦化工艺，去除位于所述沟槽外部的所述源极多晶硅。

5.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOS器件的制备方法，其特征在于，所述步骤3)的具体过程包括：

3-1)利用第二掩膜板定义出有源区和终端区，并于所述终端区表面沉积光阻层；

3-2)采用干法刻蚀工艺去除位于所述有源区沟槽内部的源极多晶硅至第二深度；

3-3)采用湿法刻蚀工艺去除位于所述沟槽侧壁以及所述半导体衬底表面暴露的第一氧化层，于所述有源区沟槽中形成具有第二深度的开口；

3-4)去除所述光阻层以及所述半导体衬底表面的所述第一氧化层。

6.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOS器件的制备方法，其特征在于，所述步骤4的具体过程包括：

4-1)于所述开口的侧壁和底面以及所述半导体衬底的表面形成第二氧化层；

4-2)沉积栅极多晶硅，所述栅极多晶硅充满所述开口并覆盖所述第二氧化层；

4-3)去除位于沟槽外部的栅极多晶硅，并将位于所述有源区沟槽内的所述栅极多晶硅和位于所述终端区沟槽内的源极多晶硅刻蚀至与所述半导体衬底的表面平齐。

7.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOS器件的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底包括重掺杂的衬底基板以及位于所述重掺杂的衬底基板上方的之上的轻掺杂的外延层。

8.根据权利要求1～7所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂类型为N型或P型中的一种，所述第二掺杂类型为N型或P型中的另一种。