[发明专利]沟槽栅功率器件的制造方法及结构

摘要

本发明公开了一种沟槽栅功率器件的制造方法，包括步骤：形成硬质掩模层并光刻刻蚀形成沟槽；进行带倾角的自对准沟道注入；对沟槽底部的半导体衬底进行继续刻蚀以去除沟槽底部表面的沟道注入杂质；形成栅介质层和多晶硅栅；增加硬质掩模层的开口，进行自对准源注入；去除硬质掩模层；进行全面体区注入；形成深度比源区小的接触注入层，层间膜，接触孔；接触注入层在形成层间膜之前进行全面接触注入形成或者在接触孔刻蚀之后，进行自对准接触注入形成；在接触孔中填充金属并和接触注入层形成欧姆接触。本发明还公开了一种沟槽栅功率器件。本发明能避免接触孔穿过源区，从而能改善器件的阈值电压稳定性以及能缩小器件单元尺寸、降低导通电阻。

主权项

1.一种沟槽栅功率器件的制造方法，其特征在于，沟槽栅功率器件的导通区由多个原胞周期性排列组成，沟槽栅功率器件的导通区的各元胞的形成步骤包括：步骤一、在第一导电类型的半导体衬底表面形成硬质掩模层；采用光刻工艺定义出栅极形成区域；依次对所述栅极形成区域的所述硬质掩模层和所述半导体衬底进行刻蚀形成沟槽；步骤二、以所述硬质掩模层为自对准条件进行带倾角的第二导电类型的自对准沟道注入，所述自对准沟道注入到所述沟槽的侧面的杂质组成沟道区；步骤三、以所述硬质掩模层为掩膜对所述沟槽底部的所述半导体衬底进行继续刻蚀使所述沟槽的底部加深，用以去除所述自对准沟道注入到所述沟槽底部表面的杂质；步骤四、在所述沟槽的底部表面和侧面形成栅介质层，采用多晶硅淀积和回刻工艺在所述沟槽形成完全填充所述沟槽的多晶硅栅；所述多晶硅栅从侧面覆盖所述沟道区且被所述多晶硅栅侧面覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道；步骤五、采用各向同性刻蚀工艺将所述硬质掩模层进行继续刻蚀并使所述硬质掩模层的开口增加，以开口增加后的所述硬质掩模层为自对准条件进行第一导电类型的自对准源注入并在所述沟道区的顶部表面形成第一导电类型重掺杂的源区；步骤六、去除所述硬质掩模层；步骤七、进行全面的第二导电类型的体区注入，所述体区注入在所述沟槽之间的所述半导体衬底中形成体区，所述体区的深度小于等于所述沟道区的深度；步骤八、在所述半导体衬底的正面形成层间膜，对所述层间膜进行光刻刻蚀形成穿过所述层间膜的接触孔；所述接触孔的底部的所述半导体衬底不被过刻蚀而使所述接触孔的底部不穿过所述源区的深度；在形成所述层间膜之前进行全面的第二导电类型的接触注入，所述接触注入在所述体区表面形成接触注入层，所述接触注入层的深度小于所述源区的深度；或者，在所述接触孔刻蚀之后，采用所述接触孔为自对准注入条件进行第二导电类型的接触注入，所述接触注入在所述体区表面形成接触注入层，所述接触注入层的深度小于所述源区的深度；步骤九、在所述接触孔中填充金属，位于所述源区顶部的所述接触孔在填充金属后和所述接触注入层形成欧姆接触并将所述源区和所述体区引出。