【技术实现步骤摘要】
本申请涉及功率半导体器件和制造工艺领域，具体涉及一种自对准沟槽mosfet及其制造方法。
技术介绍
1、现有的沟槽型mosfet由非自对准工艺形成沟槽接触孔，沟槽接触孔与沟槽栅极的距离靠版图设计和光刻工艺的精度控制。在不断追求尺寸缩小，降低导通电阻的过程中，当节距(pitch)小于0.6微米时，形成良好形貌的接触孔对光刻及刻蚀工艺带来了巨大挑战。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种自对准沟槽mosfet及其制造方法，用于解决现有技术中沟槽接触孔与沟槽栅极的距离的精度控制较差的问题。
2、为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种自对准沟槽mosfet的制造方法，包括：
3、步骤s1，提供一衬底，在衬底上形成外延层，在外延层上形成硬掩模层；
4、步骤s2，在外延层中形成多个沟槽；
5、步骤s3，刻蚀硬掩模层，以去除沟槽开口两侧的部分硬掩模层；
6、步骤s4，在沟槽中依次形成栅介质层和栅极层；
7、步骤s5，对外延层依次实施体区注入和源区注入；
8、步骤s6，在栅极层上方的沟槽内侧和沟槽开口两侧的外延层上形成侧墙；
9、步骤s7，形成自对准接触孔后，在该接触孔中填充金属塞。
10、优选的，步骤s3中的刻蚀为湿法刻蚀。
11、优选的，步骤s3结束后，硬掩模层的厚度为600埃-1500埃，硬掩模层与沟槽开口之间的距离为500埃-100
12、优选的，硬掩模层的材料为氧化物或者由氧化物-氮化物-氧化物构成的叠层结构。
13、优选的，形成沟槽的步骤包括：在硬掩模层表面涂布光刻胶并采用光刻工艺定义出沟槽的形成区域；以光刻胶为掩模对硬掩模层进行刻蚀；去除光刻胶，以硬掩模层为掩模对外延层进行刻蚀形成沟槽。
14、优选的，采用热氧化工艺形成栅介质层。
15、优选的，采用沉积工艺形成栅极层后，实施回刻蚀去除沟槽外的栅极层并使栅极层的顶部低于沟槽的开口。
16、优选的，回刻蚀为各向同性刻蚀。
17、优选的，回刻蚀结束后，栅极层的顶部与沟槽的开口之间的距离为500埃-1500埃。
18、优选的，实施源区注入之前，还包括实施低热预算体区推进的步骤。
19、优选的，实施源区注入之后，还包括实施退火的步骤，以激活源区中的掺杂物质。
20、优选的，通过沉积结合回刻蚀工艺形成侧墙。
21、优选的，侧墙的材料为氮化硅。
22、优选的，先通过沉积工艺在外延层上形成金属沉积前的介电质层，再通过光刻和刻蚀工艺形成自对准接触孔。
23、优选的，金属沉积前的介电质层的材料为氧化物。
24、优选的，该刻蚀对金属沉积前的介电质层和侧墙具有高选择比。
25、优选的，形成自对准接触孔之后填充金属塞之前，还包括实施接触孔注入形成掺杂区并进行退火以激活掺杂区中的掺杂物质的步骤。
26、本申请实施例还提供一种根据上述制造方法制造的自对准沟槽mosfet，其中，沟槽开口两侧的外延层上形成有第一侧墙，栅极层上方的沟槽内侧形成有第二侧墙。
27、优选的，第一侧墙的高度为600埃-1500埃，第一侧墙的宽度为500埃-1000埃。
28、优选的，第二侧墙的高度为500埃-1500埃。
29、如上所述，本申请提供的自对准沟槽mosfet及其制造方法，具有以下有益效果：由于栅极层上方的沟槽内侧和沟槽开口两侧的外延层上的侧墙的存在，可以形成自对准沟槽接触孔，在小节距沟槽mosfet制造工艺下，避免接触孔特征尺寸或者光刻套刻精度的波动导致接触孔与沟槽栅极的距离过近引起器件失效，也避免接触孔底部注入区靠近mosfet的沟道区导致器件参数波动，还可以更好地隔离源区和栅极层，优化器件的栅源驱动电流，降低正反向漏电流igs和输入电容cgs。
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1.一种自对准沟槽MOSFET的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的刻蚀为湿法刻蚀。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3结束后，所述硬掩模层的厚度为600埃-1500埃，所述硬掩模层与所述沟槽开口之间的距离为500埃-1000埃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬掩模层的材料为氧化物或者由氧化物-氮化物-氧化物构成的叠层结构。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述沟槽的步骤包括：在所述硬掩模层表面涂布光刻胶并采用光刻工艺定义出所述沟槽的形成区域；以所述光刻胶为掩模对所述硬掩模层进行刻蚀；去除所述光刻胶，以所述硬掩模层为掩模对所述外延层进行刻蚀形成所述沟槽。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用热氧化工艺形成所述栅介质层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用沉积工艺形成所述栅极层后，实施回刻蚀去除所述沟槽外的所述栅极层并使所述栅极层的顶部低于所述沟槽的开口。
8.根据权
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述回刻蚀结束后，所述栅极层的顶部与所述沟槽的开口之间的距离为500埃-1500埃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施所述源区注入之前，还包括实施低热预算体区推进的步骤。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施所述源区注入之后，还包括实施退火的步骤，以激活所述源区中的掺杂物质。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过沉积结合回刻蚀工艺形成所述侧墙。
13.根据权利要求1或12所述的方法，其特征在于，所述侧墙的材料为氮化硅。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，先通过沉积工艺在所述外延层上形成金属沉积前的介电质层，再通过光刻和刻蚀工艺形成所述接触孔。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述金属沉积前的介电质层的材料为氧化物。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述刻蚀对所述金属沉积前的介电质层和所述侧墙具有高选择比。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述接触孔之后填充所述金属塞之前，还包括实施接触孔注入形成掺杂区并进行退火以激活所述掺杂区中的掺杂物质的步骤。
18.一种根据权利要求1-17任一项所述的方法制造的自对准沟槽MOSFET，其特征在于，所述沟槽开口两侧的外延层上形成有第一侧墙，栅极层上方的所述沟槽内侧形成有第二侧墙。
19.根据权利要求18所述的自对准沟槽MOSFET，其特征在于，所述第一侧墙的高度为600埃-1500埃，所述第一侧墙的宽度为500埃-1000埃。
20.根据权利要求18所述的自对准沟槽MOSFET，其特征在于，所述第二侧墙的高度为500埃-1500埃。
...【技术特征摘要】
1.一种自对准沟槽mosfet的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中的刻蚀为湿法刻蚀。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3结束后，所述硬掩模层的厚度为600埃-1500埃，所述硬掩模层与所述沟槽开口之间的距离为500埃-1000埃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬掩模层的材料为氧化物或者由氧化物-氮化物-氧化物构成的叠层结构。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述沟槽的步骤包括：在所述硬掩模层表面涂布光刻胶并采用光刻工艺定义出所述沟槽的形成区域；以所述光刻胶为掩模对所述硬掩模层进行刻蚀；去除所述光刻胶，以所述硬掩模层为掩模对所述外延层进行刻蚀形成所述沟槽。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用热氧化工艺形成所述栅介质层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用沉积工艺形成所述栅极层后，实施回刻蚀去除所述沟槽外的所述栅极层并使所述栅极层的顶部低于所述沟槽的开口。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述回刻蚀为各向同性刻蚀。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述回刻蚀结束后，所述栅极层的顶部与所述沟槽的开口之间的距离为500埃-1500埃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施所述源区注入之前，还包括实施低热预算体区推进的步骤。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘华明，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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