[发明专利]一种槽型半导体功率器件的制造方法

摘要

本发明公开了一种槽型半导体功率器件的制造方法，涉及半导体功率器件技术领域，通过刻蚀槽、采用各向异性外延技术生长填充槽形成第二半导体区、在第二半导体区顶部局部刻蚀形成窄且高浓度的n或p柱、填充绝缘介质以及平坦化，之后采用外延横向过生长形成体区等关键工艺步骤,具有以下优点：避免了沟槽的填充及平坦化、槽栅制作及平坦化对已形成的体区、体接触区以及源区产生的不利影响；槽栅底部与体区下界面平齐或低于体区下界面，从而提高器件耐压；不需要复杂的掩模，避免了小角度注入工艺对沟道区的影响；避免采用多次外延注入的方式形成超结以及所带来得晶格缺陷；大大降低了导通电阻。

主权项

一种槽型半导体功率器件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：a、在半导体衬底上外延形成第一半导体区；b、在所述第一半导体区顶部热氧化生长氧化层，再淀积Si3N4，并进行光刻；再从顶部局部刻蚀所述的第一半导体区直至所述半导体衬底,形成槽，再去除光刻胶；c、采用各向异性外延生长技术对所述槽进行填充，使其形成第二半导体区； d、采用化学机械平坦化，对所述第二半导体区进行平坦化，直到露出第一半导体区顶部的Si3N4为止；之后进行精细平坦化，使所述第一半导体区和第二半导体区顶部平齐；随后在所述第一半导体区和第二半导体区顶部热氧化生长氧化层，再淀积Si3N4，并进行光刻；再从顶部局部刻蚀所述的第二半导体区直至所述半导体衬底，形成第一沟槽，且第一沟槽两侧留下等宽度的第二半导体区，所述第二半导体区与第一半导体区构成器件的漂移区，并再去除光刻胶；e、采用热氧化法在第一沟槽两侧壁形成氧化层，并用湿法刻蚀去除该氧化层，以去除第一沟槽两侧壁损伤；再用热氧化在所述第一沟槽内壁形成氧化层；之后第一沟槽中填充绝缘介质，使绝缘介质上表面高于漂移区； f、采用化学机械平坦化，对所述填充的绝缘介质进行平坦化，直到露出漂移区顶部的Si3N4为止；之后进行精细平坦化，使绝缘介质表面与两侧的漂移区表面齐平，或低于漂移区表面；g、在所述漂移区上外延生长形成体区，体区的横向过生长使体区的边缘覆盖所述第一沟槽的内侧； h、在所述第一沟槽上方的体区，沿体区的顶部向所述第一沟槽刻蚀，直到完全露出绝缘介质，形成第二沟槽以定义槽栅的位置；第二沟槽的横向宽度大于或等于第一沟槽的横向宽度；i、在所述第二沟槽的两内侧壁以及介质上面制作槽栅；j、之后在体区表面进行离子注入方式形成源区和体接触区；最后进行电极制备和钝化，形成完整的器件结构。