一种沟槽功率器件的制备方法与流程

专利2026-09-01  3


本发明涉及半导体制造,具体涉及一种沟槽功率器件的制备方法。


背景技术:

1、对于沟槽mos产品,现有工艺会使用回刻蚀的方式来形成栅极多晶硅形貌,如sgt(shielded gate trench,屏蔽栅沟槽)器件。

2、在sgt工艺中,其栅极通过炉管工艺生长一层薄氧,再沉积一层多晶硅,然后多晶硅回刻到指定位置后形成栅极。该栅极形貌影响igssr(栅极反向漏电)的电场分布,由于炉管工艺淀积多晶硅的填充特性,多晶硅淀积完后会在刻蚀沟槽处形成凹面,回刻后会继承原有凹字形牛角形貌。该凹字形形貌会导致电场聚集,igssr电流变大,无法向高阶产品推广。


技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的问题,本发明提供一种沟槽功率器件的制备方法,用以改善igssr漏电,提升器件性能。

2、本发明提供一种沟槽功率器件的制备方法,包括以下步骤:

3、步骤一、提供衬底,在所述衬底内至少形成一沟槽;

4、步骤二、采用炉管工艺在所述沟槽中生长一层薄氧;

5、步骤三、采用炉管工艺淀积多晶硅填满所述沟槽;

6、步骤四、对所述多晶硅表面进行清洗处理,并在所述多晶硅表面涂布光刻胶;

7、步骤五、调整刻蚀参数,对所述多晶硅和所述光刻胶进行等比例刻蚀,以在所述沟槽中形成具有平整形貌的栅极;

8、步骤六、利用湿法清洗工艺去除刻蚀后的杂质。

9、优选地,步骤一中所述衬底为硅衬底。

10、优选地,步骤一中所述沟槽的内表面上覆盖有介质层,所述沟槽的下部空间内填充有源极多晶硅。

11、优选地,所述介质层采用热氧化生长或者化学气相沉积或者两者相结合的工艺形成。

12、优选地,所述介质层的材料为二氧化硅。

13、优选地,所述源极多晶硅通过淀积多晶硅并进行回刻蚀形成。

14、优选地,步骤三中所述多晶硅覆盖所述衬底上方表面。

15、优选地,步骤四中所述清洗处理用以去除自然氧化物、减少缺陷。

16、优选地,步骤五中所述刻蚀参数为腐蚀速率。

17、优选地,步骤六中所述杂质包括残留的光刻胶和聚合物。

18、本发明鉴于采用炉管工艺淀积多晶硅填充沟槽后,沟槽开口上方淀积的多晶硅呈凹面,后续回刻后会继承原有凹字形牛角形貌,这导致电场聚集,igssr电流变大,通过利用光刻胶台阶覆盖能力,栅极采用多晶硅结合光刻胶共同刻蚀的方式形成,在淀积多晶硅后,在多晶硅上方淀积光刻胶,在进行回刻时将多晶硅和光刻胶进行等比例刻蚀,避免了原有栅极多晶硅回刻后凹字形牛角形貌的产生,达到了改变电场分布,改善igssr(栅极反向漏电)的目的。



技术特征:

1.一种沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,步骤一中所述衬底为硅衬底。

3.根据权利要求1所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,步骤一中所述沟槽的内表面上覆盖有介质层,所述沟槽的下部空间内填充有源极多晶硅。

4.根据权利要求3所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,所述介质层采用热氧化生长或者化学气相沉积或者两者相结合的工艺形成。

5.根据权利要求3所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,所述介质层的材料为二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,所述源极多晶硅通过淀积多晶硅并进行回刻蚀形成。

7.根据权利要求1所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,步骤三中所述多晶硅覆盖所述衬底上方表面。

8.根据权利要求1所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,步骤四中所述清洗处理用以去除自然氧化物、减少缺陷。

9.根据权利要求1所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,步骤五中所述刻蚀参数为腐蚀速率。

10.根据权利要求1所述的沟槽功率器件的制备方法,其特征在于,步骤六中所述杂质包括残留的光刻胶和聚合物。


技术总结
本发明提供一种沟槽功率器件的制备方法,包括步骤一、提供衬底,在衬底内至少形成一沟槽;采用炉管工艺在沟槽中生长一层薄氧;采用炉管工艺淀积多晶硅填满沟槽;对多晶硅表面进行清洗处理,并在多晶硅表面涂布光刻胶;调整刻蚀参数,对多晶硅和光刻胶进行等比例刻蚀,以在沟槽中形成具有平整形貌的栅极;利用湿法清洗工艺去除刻蚀后的杂质。本发明利用光刻胶台阶覆盖能力,栅极采用多晶硅结合光刻胶共同刻蚀的方式形成,避免了原有栅极多晶硅回刻后凹字形牛角形貌的产生,达到了改变电场分布,改善IGSSR(栅极反向漏电)的目的。

技术研发人员:王丽,刘秀勇,马栋,邱立军
受保护的技术使用者:华虹半导体(无锡)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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