[发明专利]一种低成本沟槽型功率半导体器件的制备工艺

摘要

本发明涉及一种低成本沟槽型功率半导体器件的制备工艺，其终端区的第二导电类型体区与衬底终端沟槽配合形成所需的终端区结构，而得到第二导电类型体区时不需要掩模版，与现有工艺相比，使得沟槽型功率半导体器件在正面结构制备时能少用一块掩模版，有效降低了功率半导体器件的制备成本。通过有源区内存在衬底第二导电类型基区，能实现对有源区内第二导电类型的掺杂浓度进行调节，保证了所制备得到功率半导体器件终端区的击穿特性以及有源区的导通特性，整个工艺过程与现有工艺兼容，安全可靠。

主权项

1.一种低成本沟槽型功率半导体器件的制备工艺，其特征是，所述制备工艺包括如下步骤：步骤1、提供具有第一导电类型的半导体衬底，并对所述半导体衬底进行沟槽刻蚀，以得到所需的衬底沟槽，所述衬底沟槽包括位于有源区的衬底元胞沟槽以及位于终端区的衬底终端沟槽；步骤2、在上述衬底沟槽内进行氧化层生长工艺，以得到覆盖衬底元胞沟槽内壁的元胞绝缘氧化层以及覆盖衬底终端沟槽内壁的终端绝缘氧化层；在生长有元胞绝缘氧化层的衬底元胞沟槽内填充衬底元胞导电多晶硅，同时，在生长有终端绝缘氧化层的衬底终端沟槽内填充衬底终端导电多晶硅；步骤3、在上述半导体衬底的正面上进行第二导电类型杂质离子的注入与推进，以得到横穿半导体衬底内上部的第二导电类型体区，所述第二导电类型体区位于衬底沟槽槽底的上方；步骤4、在上述半导体衬底的正面上涂覆光刻胶，利用衬底第二掩模版对所涂覆于半导体衬底正面的光刻胶层进行光刻，以得到覆盖于半导体衬底终端区上的衬底第二光刻胶层；步骤5、利用上述衬底第二光刻胶层对半导体衬底终端区进行遮挡，以对上述半导体衬底的有源区进行第一导电类型杂质离子的注入，在第一导电类型杂质离子注入后去除衬底第二光刻胶层，以进行所需的高温退火工艺，在高温退火后，在半导体衬底的有源区得到衬底第一导电类型源掺杂区；步骤6、在上述半导体衬底的正面上进行介质层淀积，以得到覆盖半导体衬底正面的衬底介质层，在衬底介质层上涂覆衬底第三光刻胶层，利用衬底第三掩模版对衬底第三光刻胶层进行光刻，以得到贯通衬底第三光刻胶层的衬底第三光刻胶层窗口，所述衬底第三光刻胶层窗口位于半导体衬底有源区的上方；步骤7、利用上述衬底第三光刻胶层以及衬底第三光刻胶层窗口对衬底介质层进行刻蚀，以得到所需的介质接触孔，所述介质接触孔贯通衬底介质层以及衬底第一导电类型源掺杂区，衬底第一导电类型源掺杂区通过介质接触孔能形成衬底第一导电类型源区；步骤8、利用上述衬底介质层以及介质接触孔对半导体衬底的正面进行第二导电类型杂质离子的注入工艺，以能在半导体衬底的有源区内得到衬底第二导电类型基区，所述衬底第二导电类型基区位于衬底第一导电类型源区的下方，衬底第二导电类型基区位于衬底沟槽槽底的上方，且衬底第二导电类型基区与相应衬底元胞沟槽的外侧壁接触；步骤9、在上述衬底介质层上淀积金属层，以得到衬底正面金属层，所述衬底正面金属层覆盖在衬底介质层上并填充在介质接触孔内，填充于介质接触孔内的衬底正面金属层与衬底第一导电类型源区以及衬底第二导电类型基区欧姆接触；步骤10、在上述衬底正面金属层上涂覆衬底第四光刻胶层，利用衬底第四掩模版对衬底第四光刻胶层进行光刻，以得到贯通衬底第四光刻胶层的衬底第四光刻胶层窗口，利用衬底第四光刻胶层以及衬底第四光刻胶层窗口对衬底正面金属层进行刻蚀，以得到贯通衬底正面金属层的衬底金属分隔孔，且利用衬底金属分隔孔能将衬底正面金属层分隔得到衬底元胞正面金属层以及衬底终端正面金属层，所述衬底元胞正面金属层与衬底第一导电类型源区以及衬底第二导电类型基区欧姆接触；步骤11、去除上述衬底第四光刻胶层并进行钝化层淀积，以得到覆盖于衬底元胞正面金属层、衬底终端正面金属层上的衬底正面钝化层，且所述衬底正面钝化层还填充于衬底金属分隔孔内；步骤12、在上述衬底正面钝化层上涂覆衬底第五光刻胶层，利用衬底第五掩膜层对衬底第五光刻胶层进行光刻，且利用光刻后的衬底第五光刻胶层对衬底正面钝化层进行刻蚀，以得到贯通衬底正面钝化层的衬底源极焊盘孔，通过衬底源极焊盘孔能使得与所述衬底源极焊盘孔正对应的衬底元胞正面金属层露出；步骤13、去除上述衬底第五光刻胶层，并在半导体衬底的背面进行所需的背面工艺。