屏蔽栅沟槽器件及其制造方法技术

本申请涉及一种屏蔽栅沟槽器件及其制造方法，屏蔽栅沟槽器件的制造方法包括：提供衬底；在衬底上形成阻挡层；对衬底上未被阻挡层覆盖的部分进行刻蚀，以形成第一沟槽；在第一沟槽内形成屏蔽栅以及位于第一沟槽的槽壁和屏蔽栅之间的垫氧层；在垫氧层上形成覆盖于屏蔽栅的隔离层；在第二沟槽内形成保护结构；对阻挡层进行平坦化处理；去除保护结构；采用刻蚀工艺去除阻挡层、部分隔离层和部分垫氧层，以形成隔离结构和垫氧结构；在隔离结构上形成填充于第一沟槽的控制栅结构。利用该屏蔽栅沟槽器件的制造方法，可避免因设计需要而使阻挡层预留过大横向尺寸，有利于提高控制栅结构的有效工作面积。有效工作面积。有效工作面积。

【技术实现步骤摘要】
屏蔽栅沟槽器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及屏蔽栅沟槽器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]屏蔽栅沟槽(SGT，Shield Gate trench)器件包括彼此电隔离的屏蔽栅和控制栅，屏蔽栅沟槽器件具有更高的元胞密度、低阻及低栅电容的优势。
[0003]然而，传统的屏蔽栅沟槽器件的控制栅的有效工作面积较小，影响屏蔽栅沟槽器件的工作性能。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统的屏蔽栅沟槽器件的控制栅的有效工作面积较小而影响屏蔽栅沟槽器件的工作性能的问题，提供一种屏蔽栅沟槽器件及其制造方法。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种屏蔽栅沟槽器件的制造方法，包括：
[0006]提供衬底；
[0007]在所述衬底上形成阻挡层；
[0008]对所述衬底上未被所述阻挡层覆盖的部分进行刻蚀，以形成第一沟槽；
[0009]在所述第一沟槽内形成屏蔽栅以及位于所述第一沟槽的槽壁和所述屏蔽栅之间的垫氧层；
[0010]在所述垫氧层上形成覆盖于所述屏蔽栅的隔离层；其中，所述隔离层上位于所述第一沟槽内的部分具有第二沟槽；
[0011]在所述第二沟槽内形成保护结构；
[0012]对所述阻挡层进行平坦化处理，直至所述阻挡层的厚度达到第一预设值；
[0013]去除所述保护结构；
[0014]采用刻蚀工艺去除所述阻挡层、部分所述隔离层和部分所述垫氧层，以形成隔离结构和垫氧结构；
[0015]在所述隔离结构上形成填充于所述第一沟槽的控制栅结构。
[0016]在其中一个实施例中，所述在所述第一沟槽内形成屏蔽栅以及位于所述第一沟槽的槽壁和所述屏蔽栅之间的垫氧层具体包括：
[0017]在所述第一沟槽的槽壁上沉积一层垫氧材料层；
[0018]在所述垫氧材料层上形成屏蔽栅材料层；
[0019]对所述垫氧材料层和所述屏蔽栅材料层进行部分刻蚀，以分别形成所述垫氧层和所述屏蔽栅；
[0020]其中，所述垫氧层包括设于所述第一沟槽的侧壁上且位于所述屏蔽栅上方的侧墙部分，所述第三部分形成于所述侧墙部分上。
[0021]在其中一个实施例中，所述垫氧层包括设于所述第一沟槽的侧壁上且位于所述屏蔽栅上方的侧墙部分，所述垫氧层的侧墙部分在所述第一沟槽的径向方向上的尺寸等于第
二预设值；
[0022]所述第二预设值小于所述第一预设值。
[0023]在其中一个实施例中，所述隔离层包括覆盖于所述阻挡层的第一部分，覆盖于所述屏蔽栅的第二部分，以及相连于所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分；
[0024]所述第二部分与所述第三部分界定出一所述第二沟槽；所述第三部分形成于所述侧墙部分上；
[0025]所述第三部分与所述侧墙部分在所述第一沟槽的径向方向上的尺寸之和为A，所述A大于或等于所述第一预设值。
[0026]在其中一个实施例中，所述在所述第二沟槽内形成保护结构具体包括：
[0027]在所述第一部分上覆盖保护材料，并向所述第二沟槽内填充保护材料；
[0028]去除位于所述第二沟槽外的所述保护材料，以得所述保护结构。
[0029]在其中一个实施例中，覆盖于所述第一部分的所述保护材料的厚度大于0.5微米。
[0030]在其中一个实施例中，所述去除位于所述第二沟槽外的所述保护材料，以得所述保护结构具体包括：
[0031]采用干法刻蚀去除位于所述第二沟槽外的所述保护材料，以得所述保护结构。
[0032]在其中一个实施例中，所述在所述垫氧层上形成覆盖于所述屏蔽栅的隔离层具体包括：
[0033]采用高密度等离子体化学气相沉积方式在所述垫氧层上形成覆盖于所述屏蔽栅的隔离层，所述隔离层还延伸覆盖于所述阻挡层。
[0034]在其中一个实施例中，所述控制栅结构包括栅氧化层和设于栅氧化层上的控制栅；所述在所述隔离结构上形成填充于所述第一沟槽的控制栅结构具体包括：
[0035]在所述衬底的上表面上形成栅氧化层，所述栅氧化层还延伸至所述第一沟槽的侧壁上；
[0036]在所述隔离结构上形成位于所述栅氧化层的内侧且填充于所述第一沟槽的控制栅；
[0037]其中，所述控制栅的上表面与所述栅氧化层覆盖于所述衬底的上表面的部分彼此平齐。
[0038]根据本申请的另一个方面，提供了一种屏蔽栅沟槽器件，由上述的屏蔽栅沟槽器件的制造方法制得，所述屏蔽栅沟槽器件包括：
[0039]衬底，具有第一沟槽；
[0040]屏蔽栅，位于所述第一沟槽内；
[0041]垫氧结构，位于所述第一沟槽的槽壁和所述屏蔽栅之间；
[0042]隔离结构，覆盖于所述屏蔽栅，且位于所述垫氧结构的内侧；以及
[0043]控制栅结构，完全覆盖于所述隔离结构，且部分覆盖于所述垫氧结构，并填充于所述第一沟槽。
[0044]本申请中，在对阻挡层进行平坦化处理的步骤之前，形成于第二沟槽内的保护结构可保护隔离层上位于第一沟槽内的部分，防止隔离层上位于第一沟槽内的部分在对第一部分和阻挡层进行平坦化处理的过程中受到影响。另外，采用刻蚀工艺去除阻挡层、部分隔离层和部分垫氧层之前，由于阻挡层的厚度为第一预设值，可以理解的是，去除阻挡层所需
的刻蚀时间有限，那么，在同一刻蚀工艺去除阻挡层、部分隔离层和部分垫氧层的过程中，能去除阻挡层，同时能够使隔离层和垫氧层的刻蚀量较少，一方面，隔离层上位于第一沟槽内的部分能作为第一沟槽的侧壁的防护层，可有效减小第一沟槽的侧壁的刻蚀甚至避免刻蚀第一沟槽的侧壁，进而避免因设计需要而使阻挡层预留过大横向尺寸，有利于提高屏蔽栅沟槽器件的控制栅结构的有效工作面积，进而能提高屏蔽栅沟槽器件的工作性能，另一方面，刻蚀所得的隔离结构和垫氧结构的厚度能够满足器件要求。
附图说明
[0045]图1示出了本申请一实施例的屏蔽栅沟槽器件的制造方法的流程示意图。
[0046]图2(a)
‑
图2(i)示出了本申请一实施例的屏蔽栅沟槽器件的制造过程示意图。
[0047]图3示出了本申请一实施例的屏蔽栅沟槽器件的制造方法的流程示意图。
[0048]图4示出了本申请一实施例的屏蔽栅沟槽器件的制造方法的流程示意图。
[0049]图5示出了本申请一实施例的屏蔽栅沟槽器件的制造方法的流程示意图。
[0050]图中：210、衬底；220、阻挡层；230、第一沟槽；240、屏蔽栅；2401、屏蔽栅材料层；250、垫氧层；251、侧墙部分；2501、垫氧结构；2502、垫氧材料层；260、隔离层；261、第一部分；262、第二部分；263、第三部分；264、第二沟槽；2601、隔离结构；270、保护结构；2701、保护材料；280、控制栅结构；281、栅氧化层；282、控制栅。
具体实施方式
[0051]为了便于理解本专利技术，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽栅沟槽器件的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上形成阻挡层；对所述衬底上未被所述阻挡层覆盖的部分进行刻蚀，以形成第一沟槽；在所述第一沟槽内形成屏蔽栅以及位于所述第一沟槽的槽壁和所述屏蔽栅之间的垫氧层；在所述垫氧层上形成覆盖于所述屏蔽栅的隔离层；其中，所述隔离层上位于所述第一沟槽内的部分具有第二沟槽；在所述第二沟槽内形成保护结构；对所述阻挡层进行平坦化处理，直至所述阻挡层的厚度达到第一预设值；去除所述保护结构；采用刻蚀工艺去除所述阻挡层、部分所述隔离层和部分所述垫氧层，以形成隔离结构和垫氧结构；在所述隔离结构上形成填充于所述第一沟槽的控制栅结构。2.根据权利要求1所述的屏蔽栅沟槽器件的制造方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽内形成屏蔽栅以及位于所述第一沟槽的槽壁和所述屏蔽栅之间的垫氧层具体包括：在所述第一沟槽的槽壁上沉积一层垫氧材料层；在所述垫氧材料层上形成屏蔽栅材料层；对所述垫氧材料层和所述屏蔽栅材料层进行部分刻蚀，以分别形成所述垫氧层和所述屏蔽栅。3.根据权利要求1所述的屏蔽栅沟槽器件的制造方法，其特征在于，所述垫氧层包括设于所述第一沟槽的侧壁上且位于所述屏蔽栅上方的侧墙部分，所述垫氧层的侧墙部分在所述第一沟槽的径向方向上的尺寸等于第二预设值；所述第二预设值小于所述第一预设值。4.根据权利要求3所述的屏蔽栅沟槽器件的制造方法，其特征在于，所述隔离层包括覆盖于所述阻挡层的第一部分，覆盖于所述屏蔽栅的第二部分，以及相连于所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分；所述第二部分与所述第三部分界定出一所述第二沟槽；所述第三部分形成于所述侧墙部分上；所述第三部分与所述侧墙部分在所述第一沟槽的径向方向上的尺寸之和为A，所述A大于或等于所述第一预设值。5.根据权利要求4所述的屏蔽栅沟槽器件的制造方法，其特征在于，所述在所述第二沟槽内形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟彪，黄文康，熊育飞，
申请(专利权)人：上海鼎泰匠芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：