具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107017167A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710116796.0(22)申请日2017.03.01(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号(72)发明人范让萱(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人郭四华(51)Int.Cl.H01L21/336(2006.01)H01L21/28(2006.01)H01L29/423(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图11页(54)发明名称具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法(57)摘要本发明公开了一种具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法，包括步骤：第一外延层并光刻刻蚀形成沟槽；依次形成第一氧化层和第一层多晶硅；对第一层多晶硅进行回刻得到多晶硅屏蔽栅；进行HDPCVD淀积第二氧化层将沟槽的顶部部分填充；进行氧化层的湿法回刻使沟槽中仅在多晶硅屏蔽栅的表面保留部分厚度的第二氧化层；进行HDPCVD淀积第三氧化层将沟槽的顶部进行无空洞完全填充；进行氧化层的湿法回刻形成由保留于多晶硅屏蔽栅表面的第二和三氧化层叠加的多晶硅间隔离氧化层；形成栅介质层；形成第二层多晶硅并组成多晶硅栅。本发明提高多晶硅间隔离氧化层的厚度均匀性以及防止空洞的产生，提高多晶硅间隔离氧化层的隔离性能。CN107017167ACN107017167A权利要求书1/2页1.一种具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供第一外延层，采用光刻刻蚀工艺在所述第一外延层的栅极形成区域中形成沟槽；步骤二、在所述沟槽底部表面和侧壁表面形成第一氧化层，所述第一氧化层也延伸到所述沟槽外部表面；在所述第一氧化层表面形成第一层多晶硅，所述第一层多晶硅将所述沟槽完全填充；步骤三、对所述第一层多晶硅进行回刻，该回刻将所述沟槽外部的所述第一层多晶硅完全去除，且将位于所述沟槽顶部的所述第一层多晶硅去除，由保留于所述沟槽底部的所述第一层多晶硅组成多晶硅屏蔽栅；步骤四、采用HDPCVD工艺淀积第二氧化层，所述第二氧化层将所述沟槽的顶部部分填充并覆盖在所述多晶硅屏蔽栅顶部的所述沟槽侧面的所述第一氧化层表面以及所述多晶硅屏蔽栅的表面，所述第二氧化层还延伸到所述沟槽外部表面；步骤五、进行湿法回刻将位于所述多晶硅屏蔽栅顶部的所述沟槽侧面的所述第二氧化层和所述第一氧化层完全去除以及将形成于所述多晶硅屏蔽栅表面的所述第二氧化层的部分厚度被去除，由保留于所述多晶硅屏蔽栅表面的所述第二氧化层来减少所述多晶硅屏蔽栅的顶部的所述沟槽的深宽比；步骤六、采用HDPCVD工艺淀积第三氧化层，所述第三氧化层将所述沟槽的顶部完全填充并延伸到所述沟槽外部表面；利用保留于所述多晶硅屏蔽栅表面的所述第二氧化层减少了所述多晶硅屏蔽栅的顶部的所述沟槽的深宽比的特性，使所述第三氧化层对所述沟槽的顶部进行无空洞的完全填充；步骤七、采用化学机械研磨工艺将位于所述沟槽外的氧化层全部去除并露出所述第一外延层表面；进行湿法回刻将位于所述沟槽顶部的所述第三氧化层去除，由保留于所述多晶硅屏蔽栅表面的所述第二氧化层和所述第三氧化层叠加形成多晶硅间隔离氧化层；步骤八、在所述多晶硅屏蔽栅顶部的所述沟槽侧面形成栅介质层；步骤九、形成第二层多晶硅，所述第二层多晶硅将形成有所述栅介质层和所述多晶硅间隔离氧化层的所述沟槽完全填充，由填充于所述沟槽顶部的所述第二层多晶硅组成多晶硅栅。2.如权利要求1所述的具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法，其特征在于：步骤九形成所述第二层多晶硅之后还包括对所述第二层多晶硅进行回刻的步骤，该回刻后将所述沟槽外部的所述第二层多晶硅都去除，由保留于所述沟槽顶部的所述第二层多晶硅组成多晶硅栅。3.如权利要求1或2所述的具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法，其特征在于：沟槽栅器件包括多个周期交替排列的器件单元结构，步骤一中形成的所述沟槽包括交替排列的多个，每一个所述沟槽和一个所述器件单元结构相对应。4.如权利要求3所述的具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法，其特征在于：步骤一中所述第一外延层具有第一导电类型轻掺杂，所述第一外延层用于形成沟槽栅器件的漂移区，所述第一外延层形成于具有第一导电类型重掺杂的所述半导体衬底表面，所述半导体衬底的背面用于形成漏极。2CN107017167A权利要求书2/2页5.如权利要求4所述的具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底，所述第一外延层为硅外延层，所述第一氧化层、所述第二氧化层和所述第三氧化层都为硅氧化层。6.如权利要求3所述的具有屏蔽栅的沟槽栅器件的制造方法，其特征在于：周期排列的所述沟槽的宽度和间距的和小于1.5微米。7.