一种分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法.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CN104658901A(43)申请公布日2015.05.27(21)申请号201510037142.X(22)申请日2015.01.23(71)申请人无锡同方微电子有限公司地址214000江苏省无锡市新区菱湖大道200号中国传感网国际创新园G8二楼(72)发明人白玉明刘锋张海涛(74)专利代理机构上海光华专利事务所31219代理人余明伟(51)Int.Cl.H01L21/28(2006.01)H01L21/336(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法(57)摘要本发明提供一种分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，包括步骤：1)提供一衬底，在所述衬底表面生长一外延层；2)刻蚀所述外延层，形成具有第一深度的沟槽，在所述沟槽表面淀积氮化物层，之后腐蚀掉沟槽底部的氮化物层，保留侧壁的氮化物层；3)继续刻蚀所述沟槽底部的外延层材料至第二深度，并热生长氧化物层附着在未被氮化物层覆盖的沟槽侧壁及底部；4)在所述沟槽下部填充第一导电材料，去除侧壁上的氮化物层，在所述第一导电材料表面制作一层隔离层；5)生长栅氧化层，覆盖于沟槽上部裸露的侧壁上，并在沟槽上部填充满第二导电材料，形成上窄下宽的分裂栅型沟槽MOSFET。利用本发明的制备方法制备的器件结构可以获得更宽的源区面积，更大的源区接触孔，提升雪崩特性，还有助于增加沟槽密度，获得更低的RSP。CN104658901ACN104658901A权利要求书1/1页1.一种分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：1)提供一衬底，在所述衬底表面生长一外延层；2)刻蚀所述外延层，形成具有第一深度的沟槽，在所述沟槽表面淀积氮化物层，之后腐蚀掉沟槽底部的氮化物层，保留侧壁的氮化物层；3)继续刻蚀所述沟槽底部的外延层材料至第二深度，并热生长氧化物层附着在未被氮化物层覆盖的沟槽侧壁及底部；4)在所述沟槽下部填充第一导电材料，去除侧壁上的氮化物层，在所述第一导电材料表面制作一层隔离层；5)生长栅氧化层，覆盖于沟槽上部裸露的侧壁上，并在沟槽上部填充满第二导电材料，形成上窄下宽的分裂栅型沟槽MOSFET。2.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述第一深度的范围为0.8～2μm。3.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述氮化物层厚度范围为800～1200埃。4.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述第二深度的范围为2～5μm。5.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的氧化物层的厚度为3000～6000埃。6.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，包括步骤：沉积的第一导电材料，覆盖在外延层表面，并填充于沟槽内，回刻所述第一导电材料至外延层表面以下1～2μm，保留沟槽下部的第一导电材料，去除侧壁上的氮化物层后，淀积隔离材料，回刻隔离材料到距第一导电材料上表面2000～3000埃，形成一层隔离层。7.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述第一导电材料和第二导电材料为多晶硅。8.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述氮化物层的材料为氮化硅。9.根据权利要求1所述的分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中包括步骤：在所述外延层表面形成硬掩膜层，藉由硬掩膜层刻蚀所述外延层形成具有第一深度的沟槽，之后在步骤4)去除氮化物层的同时去除该硬掩膜层。2CN104658901A说明书1/5页一种分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体器件的制备，特别是涉及一种分裂栅型沟槽MOSFET的制备方法。背景技术[0002]对于通常用在电力电子系统和电源管理中的半导体器件而言，功率金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor)，或绝缘栅场效应晶体管，被广泛引入。[0003]沟槽型功率MOSFET是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件，它采用沟槽型栅极结构场效应管，它不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高(≥108Ω)、驱动电流小(0.1μA左右)的优点，还具有耐压高、工作电流大、输出功率高、跨导线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管的优点集于一身，因此在开关电源、逆变器、电压放大器、功率放大器等电路中获得广泛应用。因此，高击穿电压、大电流、低导通电阻是功率