The invention relates to a method for making a groove gate power device gate, which comprises the following steps: Step 1: providing a semiconductor substrate; step 2: etching a groove on the semiconductor substrate; step 3: forming a gate oxide layer on the upper surface of the semiconductor substrate and the inner wall of the groove; step 4: depositing a gate material on the upper surface of the semiconductor substrate and filling the groove; step 5: oxygen Step 6: etching the oxide gate material layer. The invention uses the high temperature furnace tube oxidation process to oxidize the polysilicon on the upper surface of the semiconductor substrate to produce a polysilicon oxidation layer with uniform thickness. Then, by using the high etching ratio of polysilicon oxide layer to polysilicon, the polysilicon oxide layer is etched by dry or wet method, so that the polysilicon with uniform depth is formed in the groove, forming a complete grid structure, so as to improve the uniformity of device parameters such as threshold voltage.
【技术实现步骤摘要】
一种沟槽栅功率器件栅极制作方法
本专利技术属于半导体制造
,具体涉及一种沟槽栅功率器件栅极制作方法。
技术介绍
功率器件可分为功率IC(集成电路)器件和功率分立器件两类,功率分立器件又包括功率MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)、大功率晶体管和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等器件。早期功率器件均是基于平面工艺生产,但随着半导体技术的发展,小尺寸、大功率、高性能成为了主要的发展趋势。以平面工艺MOSFET器件为例,由于其本身体内JFET(结型场效应晶体管)寄生电阻的限制,单个原胞的面积减小有限,这样就使增加原胞密度变得很困难,很难使平面工艺MOSFET的导通电阻(RDSON)进一步减小。沟槽工艺由于将沟道从水平变成垂直,消除了平面结构寄生JFET电阻的影响,使元胞尺寸大大缩小,在此基础上可增加原胞密度,提高单位面积芯片内沟道的总宽度,就可以使得器件在单位硅片上的沟道宽长比增大从而使电流增大、导通电阻下降以及相关参数得到优化,实现了更小尺寸的管芯拥有更大功率和高性能的目标,因此沟槽工艺越来越多运用于新型功率器件中。功率开关器件(例如VDMOS、IGBT、CoolMOS等)及其模块已经被广泛应用于汽车电子、开关电源以及工业控制等领域,是目前一大热门研究领域。而沟槽(Trench)结构的功率器件是目前最流行的功率开关器件之一,它采用在沟槽侧壁生长栅氧化层并填充多晶硅形成栅极,这种沟槽栅结构大大提高了功率器件平面面积的利用效率,使得单位面积可获得更大的器件单元沟道宽度和电流密度,从而使器件获得更大的电流 ...
【技术保护点】
1.一种沟槽栅功率器件栅极制作方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤一:提供半导体衬底;/n步骤二:在半导体衬底上刻蚀沟槽;/n步骤三:在半导体衬底的上表面和沟槽的内壁上形成栅极氧化层;/n步骤四:在半导体衬底的上表面淀积栅极材料并填满沟槽;/n步骤五:氧化半导体衬底上表面及沟槽顶部的栅极材料并形成氧化栅极材料层;/n步骤六:刻蚀氧化栅极材料层。/n
【技术特征摘要】
1.一种沟槽栅功率器件栅极制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:提供半导体衬底;
步骤二:在半导体衬底上刻蚀沟槽;
步骤三:在半导体衬底的上表面和沟槽的内壁上形成栅极氧化层;
步骤四:在半导体衬底的上表面淀积栅极材料并填满沟槽;
步骤五:氧化半导体衬底上表面及沟槽顶部的栅极材料并形成氧化栅极材料层;
步骤六:刻蚀氧化栅极材料层。
2.根据权利要求1所述的沟槽栅功率器件栅极制作方法,其特征在于,步骤二中,在刻蚀所述沟槽之前,先在所述半导体衬底的上表面上涂覆光刻胶,通过光刻胶涂覆位置选择性地在半导体衬底上打开窗口,定义所需要刻蚀的沟槽。
3.根据权利要求2所述的沟槽栅功率器件栅极制作方法,其特征在于,步骤二中,采用光刻胶做掩蔽,将打开的窗口从上往下深入刻蚀半导体衬底以形成具有预设宽度和深度的所述沟槽。
4.根据权利要求1所述的沟槽栅功率器件栅极制作方法,其特征在于,步骤四中,采用化学气相沉积方法往所述半导体材料的上表面和沟...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚尧,罗海辉,肖强,
申请(专利权)人:株洲中车时代电气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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