System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法技术_技高网

改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法技术

技术编号:41652200 阅读:27 留言:0更新日期:2024-06-13 02:41
本发明专利技术公开了一种改善沟槽型MOSFET产品IGSSR反向耐压的方法,在半导体衬底上刻蚀形成沟槽,形成栅介质层,然后以多晶硅将所述沟槽填充满;对所述的多晶硅进行回刻,再对所述栅介质层进行回刻,去除所述半导体衬底表面的栅介质层,同时沟槽开口内所述多晶硅上顶面的沟槽侧壁的栅介质层也被去除;再次生长氧化层,所述氧化层形成于整个半导体衬底表面,并覆盖于所述沟槽内的多晶硅的上顶面上;进行多晶硅退火工艺;完成P型体区的注入及热推进,以及源区的离子注入。本发明专利技术优化了工艺顺序,精确控制氧化层的厚度,消除沟槽顶部栅介质层尖角位置形成的孔洞所带来的器件耐压性能下降的问题,提升沟槽型产品的栅源反向耐压能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造领域,特别是涉及一种改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法。


技术介绍

1、沟槽型mosfet,是区别于平面栅mosfet的另一种功率器件,具有更强的电流通过能力和更大的功率。其等效电路结构如图1所示,其栅极为沟槽型,在沟槽内淀积一层栅介质层后填充满沟槽形成栅极结构。

2、igss,即gate与source 间的漏电流,即栅氧的漏电流,一般在na级。

3、现有的沟槽型mosfet的制造工艺包含:多晶硅淀积及退火,多晶硅回刻蚀,氧化膜湿法刻蚀,p型体区注入及热推进,氧化层湿法刻蚀,源区注入等步骤。

4、影响 igss 的主要工艺在如下几个主要节点:

5、1.多晶硅回刻,回刻不完全可能导致的接触孔与多晶硅之间的直接短路;

6、2.金属回刻工艺中可能导致的栅源之间的金属短路;

7、3.形成的栅氧化层自身的缺陷或者污染。

8、在产品制成过程中,多晶硅的退火是在淀积后完成,体区和源区的离子注入的遮蔽氧化层厚度控制常用的方法是用湿法刻蚀工艺进行控制,但是这种工艺会在栅氧化层的尖角位置形成空洞,这会导致器件的反向耐压较低。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法,改善沟槽内多晶硅顶部与栅介质层之间的尖角位置形成的空洞所导致的栅源漏电、器件耐压性能下降的问题。

2、为解决上述问题,本专利技术提供一种改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法,包含:

3、提供一半导体衬底,在所述的半导体衬底上刻蚀形成沟槽,所述沟槽用于形成栅极;

4、在所述沟槽内形成一层栅介质层,然后以多晶硅将所述沟槽填充满;

5、对所述的多晶硅进行回刻,回刻至沟槽内多晶硅的上顶面低于所述沟槽的开口一定距离;

6、再对所述栅介质层进行回刻,去除所述半导体衬底表面的栅介质层,同时沟槽开口内所述多晶硅上顶面的沟槽侧壁的栅介质层也被去除;

7、再次生长氧化层,所述氧化层形成于整个半导体衬底表面,并覆盖于所述沟槽内的多晶硅的上顶面上,与所述栅介质层一起将所述多晶硅包裹隔离;

8、进行多晶硅退火工艺;

9、完成p型体区的注入及热推进,以及源区的离子注入。

10、进一步地,所述的半导体衬底包括硅衬底、砷化镓衬底、锗硅衬底、氮化镓衬底、碳化硅衬底。

11、进一步地,所述对多晶硅进行回刻,是采用刻蚀工艺对沟槽内的填充的多晶硅进行向下的刻蚀,使多晶硅的上顶面与所述沟槽的开口平面具有足够的落差以保证充分的刻蚀,使多晶硅的上顶面与栅介质层的结合平面平滑无凹陷。

12、进一步地,所述的刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。

13、进一步地,所述的对所述栅介质层进行回刻,沟槽内多晶硅上顶面以上的沟槽侧壁的栅介质层,能被完全去除,或者是不完全去除。

14、进一步地,再次生长氧化层,使沟槽内多晶硅的上顶面形成一层氧化层与栅介质层结合在一起,多晶硅、栅介质层与新生长的氧化层紧密结合不形成空洞;所述的生长氧化层采用的工艺是采用热氧化法,对多晶硅及半导体衬底进行氧化形成所述氧化层,或者是淀积法淀积一层氧化层。

15、本专利技术所述的改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法,优化了工艺顺序,精确控制氧化层的厚度,先进行多晶硅的回刻工艺再进行多晶硅的退火,消除沟槽顶部栅介质层尖角位置形成的孔洞所带来的器件耐压性能下降的问题,提升沟槽型产品的栅源反向耐压能力。

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【技术保护点】

1.一种改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法,其特征在于:

2.如权利要求1所述的改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法,其特征在于:所述的半导体衬底包括硅衬底、砷化镓衬底、锗硅衬底、氮化镓衬底、碳化硅衬底。

3.如权利要求1所述的改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法,其特征在于:所述对多晶硅进行回刻,是采用刻蚀工艺对沟槽内的填充的多晶硅进行向下的刻蚀,使多晶硅的上顶面与所述沟槽的开口平面具有足够的落差以保证充分的刻蚀,使多晶硅的上顶面与栅介质层的结合平面平滑无凹陷。

4.如权利要求3所述的改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法,其特征在于:所述的刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。

5.如权利要求1所述的改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法,其特征在于:所述的对所述栅介质层进行回刻,沟槽内多晶硅上顶面以上的沟槽侧壁的栅介质层,能被完全去除,或者是不完全去除。

6.如权利要求1所述的改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法,其特征在于:再次生长氧化层,使沟槽内多晶硅的上顶面形成一层氧化层与栅介质层结合在一起,多晶硅、栅介质层与新生长的氧化层紧密结合不形成空洞;所述的生长氧化层采用的工艺是采用热氧化法,对多晶硅及半导体衬底进行氧化形成所述氧化层,或者是淀积法淀积一层氧化层。

7.如权利要求1~6任一项所述的改善沟槽型MOSFET器件IGSSR反向耐压的方法,其特征在于:所述的栅介质层为氧化层。

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【技术特征摘要】

1.一种改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法,其特征在于:

2.如权利要求1所述的改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法,其特征在于:所述的半导体衬底包括硅衬底、砷化镓衬底、锗硅衬底、氮化镓衬底、碳化硅衬底。

3.如权利要求1所述的改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法,其特征在于:所述对多晶硅进行回刻,是采用刻蚀工艺对沟槽内的填充的多晶硅进行向下的刻蚀,使多晶硅的上顶面与所述沟槽的开口平面具有足够的落差以保证充分的刻蚀,使多晶硅的上顶面与栅介质层的结合平面平滑无凹陷。

4.如权利要求3所述的改善沟槽型mosfet器件igssr反向耐压的方法,其特征在于:所述的刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。

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【专利技术属性】
技术研发人员:马晓琳沈浩峰
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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