[发明专利]一种中高压屏蔽栅场效应晶体管的制备方法

说明书

本发明提出一种中高压屏蔽栅场效应晶体管的制备方法，本发明采用先进的多晶化学机械研磨(CMP)工艺，利用CMP对SiOsubgt;2/subgt;和silicon的选择比,停在SiOsubgt;2/subgt;界面。本发明的方法比传统制备方法的光刻次数更少，达到同样多晶管产品需要的效果。整个工艺流程包括Deep trench,Gate trench,Npluse,Cont,Metal,Passivation共6次光刻,比常规流程减少一个光刻层，减少工艺成本。

技术领域

本发明涉及晶体管制备技术领域，尤其涉及一种中高压屏蔽栅场效应晶体管的制备方法。

背景技术

中高压屏蔽栅场效应晶体管(SGT)沟槽内场氧厚度一般要求5000埃以上(器件耐压要求越高，场氧越厚)，在制造工艺过程中需要选取相应的方案以防止形成保护环与原胞过渡区域太高的台阶差导致控制栅多晶硅残留问题。目前业界对中高压SGT制造工艺中的沟槽刻蚀阻挡层主要采用二氧化硅，在沟槽刻蚀后去除这层二氧化硅后开始热氧化生长以上提到的厚场氧，这样除沟槽侧壁和底部外，有源区(active)硅表面也会生成类似厚度的二氧化硅。沟槽中填入多晶硅后采用多晶化学机械研磨(CMP)或etchback把有源区沟槽外的多晶去除干净，通过光刻刻蚀掉有源区trench内的部分多晶；利用CMP工艺将厚场氧磨平，消除上述过渡区域的厚氧台阶，然后光刻定义有源区，通过湿法腐蚀掉有源区trench侧壁厚氧化层；这种工艺需要在CMP平坦化后需要单独一次光刻来定义薄栅氧区域。

发明内容

本发明的目的在于提出一种工艺简单，降低工艺成本的中高压屏蔽栅场效应晶体管的制备方法。

为达到上述目的，本发明提出一种中高压屏蔽栅场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：准备衬底；

步骤2：在所述衬底表面的有源区和终端区生成第一层二氧化硅层；

步骤3：在所述有源区和所述终端区之间刻蚀沟槽；

步骤4：在所述衬底的表面进行热氧化场氧生长，使得所述沟槽的内壁以及衬底表面形成厚场氧；

步骤5：向所述沟槽内填充多晶硅，填充后刻蚀所述多晶硅，使得所述多晶硅表面与所述衬底表面的厚场氧表面齐平；

步骤6：将所述衬底的保护环区涂胶保护，对所述衬底的原胞区的多晶硅进行刻蚀，去除部分多晶硅，未刻蚀的多晶硅形成屏蔽栅；

步骤7：采用腐蚀液腐蚀掉所述衬底表面全部的厚场氧以及屏蔽栅区的部分厚场氧；

步骤8：采用机械打磨工艺磨平终端区凸出部分的多晶硅，使得终端区多晶硅表面与衬底表面齐平；

步骤9：在所述衬底的表面再进行热氧化场氧生长；

步骤10：在所述屏蔽栅区的厚场氧表面沉积第二层多晶硅；并且对所述多晶硅进行刻蚀打磨，形成控制栅；

步骤11：对所述控制栅进行常规体区和源区离子注入，后段金属通孔和金属互连，背面减薄和背面金属化工艺，完成整个中高压SGT晶体管制作。

进一步的，在步骤2中，所述二氧化硅层的厚度为4000埃～5000埃。

进一步的，在步骤3中，所述沟槽的宽度为：1um～2um，深度为深度：5um～7um，相邻沟槽之间的间距为间距：0.5um～1um。

进一步的，在步骤4中，所述厚场氧的厚度为5000埃～7000埃。

进一步的，在步骤5中，利用干法刻蚀或者机械研磨刻蚀所述多晶硅。

进一步的，在步骤6中，所述原胞区沟槽内多晶硅刻蚀1.2um～1.7um。