專利名稱：溝槽式功率半導(dǎo)體裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溝槽式功率半導(dǎo)體裝置及其制作方法，特別涉及一種具有較低電阻值柵極層(low sheet resistance gate layer)的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置 及其制作方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，溝槽式功率半導(dǎo)體裝置，例如溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效 應(yīng)晶體管(trenchMOSFET)，因具有低導(dǎo)通電阻和高開(kāi)關(guān)速度的雙重優(yōu)勢(shì)而被 業(yè)界廣為應(yīng)用。溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管與傳統(tǒng)功率金屬 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的差別在于將前者的柵極導(dǎo)體做在溝槽內(nèi)，其好 處在于可縮小組件面積、增加組件密度且不會(huì)大幅增加導(dǎo)通電阻。請(qǐng)參閱圖l(a)至圖l(g)，其為示范性的傳統(tǒng)制作溝槽式功率金屬氧化物 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)流程示意圖。如圖l(a)—(g)所示，傳統(tǒng)的制作方 法主要包括步驟首先，如圖l(a)所示，提供基板11，并在基板11上方形 成外延層(epitaxiallayer)12和掩模氧化層(maskoxide)13。接著，如圖l(b)所 示，在基板ll上進(jìn)行光刻和蝕刻工藝，以去除部分掩模氧化層13和外延層 12，并形成溝槽結(jié)構(gòu)14。之后，如圖l(c)所示，去除掩模氧化層13，并在外 延層12的表面和溝槽結(jié)構(gòu)14的內(nèi)壁面形成柵極氧化層(gate oxide)15。然后， 沉積多晶硅層(polysilicon layer)16，以覆蓋溝槽結(jié)構(gòu)14。隨后，如圖l(d)所 示，去除部分多晶硅層16,以在溝槽結(jié)構(gòu)14中形成柵極17。然后，進(jìn)行本 體注入(body implantation)和本體導(dǎo)入(body drive-in)工藝，使外延層12中形 成本體結(jié)構(gòu)121，如圖l(e)所示。接著，如圖l(f)所示，在本體結(jié)構(gòu)121上形成光阻層18，并以掩模光刻 限定源極光阻(source photoresist)后，進(jìn)行源極注入(source implantation)和源 極導(dǎo)入(sourcedrive-in)工藝，以形成源極結(jié)構(gòu)122，如圖l(g)所示。然后，進(jìn) 行例如沉積介電質(zhì)層、形成導(dǎo)接金屬層等等后續(xù)工藝之后，便可完成溝槽式 功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作。 近年來(lái)，溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝槽結(jié)構(gòu)深度有 越來(lái)越淺的發(fā)展趨勢(shì)，如此不只會(huì)造成填在溝槽結(jié)構(gòu)中的柵極的橫截面面積 減少，使得柵極的電阻值變高，而且當(dāng)溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng) 晶體管在高頻切換時(shí)，柵極的電阻值升高將會(huì)造成晶體管的電阻-電容延遲時(shí)間(RC delay time)增加，因而影響到晶體管的切換速度，進(jìn)而造成電子產(chǎn)品 的運(yùn)作速度無(wú)法提高。因此當(dāng)溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的 溝槽結(jié)構(gòu)深度越淺時(shí)，晶體管也須有較低的柵極電阻值，以提高組件的高頻 工作性能。為使溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有較低的柵極電阻 值，傳統(tǒng)技術(shù)已利用硅化鈦層(Titanium silicide Layer)的導(dǎo)入而達(dá)到使柵極凈 電阻值降低的目的。請(qǐng)參閱圖2，其為美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)第US 2003/0168695A1 號(hào)申請(qǐng)案所揭示的溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的部分結(jié)構(gòu) 示意圖。如圖2所示，該溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu) 除同樣具有基板ll、外延層12、本體結(jié)構(gòu)121、源極結(jié)構(gòu)122、柵極氧化層 15、柵極17和掩模層21夕卜，另外在柵極17和掩模層21上還形成具有低導(dǎo) 電特性的硅化鈦層(Titanium silicide Layer)22，由于硅化鈦層22的電阻值約 為柵極17(通常為多晶硅)的1/5，且柵極17之間呈現(xiàn)并聯(lián)連接的狀態(tài)，因此 通過(guò)增設(shè)硅化鈦層22便可降低柵極17的凈電阻值。雖然傳統(tǒng)的溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管可利用柵極17 上方另外形成硅化鈦層22的方式達(dá)到降低柵極17凈電阻值的目的，但是由 于增設(shè)硅化鈦層22會(huì)造成柵極氧化層15的隔離功能不佳，尤其是在溝槽結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn)角的部分硅化鈦層22、柵極17和源極結(jié)構(gòu)122之間僅有部分區(qū)域通過(guò) 柵極氧化層15隔離，因此，當(dāng)溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 在相對(duì)較高電壓或高頻工作時(shí)將可能使得提供至柵極17的電壓直接傳導(dǎo)到 源極結(jié)構(gòu)122，進(jìn)而造成柵極17與源極結(jié)構(gòu)122之間短路，而使得溝槽式功 率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管無(wú)法正常運(yùn)作。因此，如何開(kāi)發(fā)一種可改善上述公知技術(shù)缺陷，且能降低柵極凈電阻值 的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置及其制作方法，實(shí)為目前業(yè)界所迫切需要解決的問(wèn) 題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種溝槽式功率半導(dǎo)體裝置及其制作方法， 以克服公知溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的硅化鈦層會(huì)造成柵極氧化層的隔離功 能不佳，而使得提供至柵極的電壓直接傳導(dǎo)到源極結(jié)構(gòu)，進(jìn)而造成柵極與源 極結(jié)構(gòu)之間短路等缺點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施方案是提供一種溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，該方法至少包含步驟:(a)提供基板，在基板上形成第一 介電層，并去除部分第一介電層和部分基板，以形成溝槽結(jié)構(gòu)；(b)在溝槽結(jié) 構(gòu)的內(nèi)壁面形成柵極氧化層；(c)沉積多晶硅層以覆蓋溝槽結(jié)構(gòu)，去除部分多 晶硅層，以在溝槽結(jié)構(gòu)中形成柵極；(d)去除第一介電層，使柵極突出于溝槽 結(jié)構(gòu)的表面，并在基板中形成本體結(jié)構(gòu)；(e)在本體結(jié)構(gòu)與柵極氧化層之間形 成源極；(f)在柵極和基板上形成絕緣層；(g)去除部分絕緣層，以在突出于溝 槽結(jié)構(gòu)的柵極側(cè)邊形成側(cè)壁結(jié)構(gòu)，并暴露部分源極和部分基板；(h)在柵極表 面和源極與基板的暴露部分形成第一導(dǎo)電層暴露；(i)在第一導(dǎo)電層和側(cè)壁結(jié) 構(gòu)上形成第二介電層；(i)去除部分第二介電層、部分第一導(dǎo)電層和部分源極， 以限定源極結(jié)構(gòu)，并形成導(dǎo)接區(qū)域；(k)在導(dǎo)接區(qū)域和第二介電層上形成第二 導(dǎo)電層；以及(l)在第二導(dǎo)電層上形成導(dǎo)接金屬層。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一較廣義實(shí)施方案為提供一種溝槽式功率 半導(dǎo)體裝置，該裝置至少包含基板；至少一溝槽結(jié)構(gòu)，形成于基板中；柵 極氧化層，形成于溝槽結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁面；柵極，形成于溝槽結(jié)構(gòu)內(nèi)部且突出于 溝槽結(jié)構(gòu)的表面；側(cè)壁結(jié)構(gòu)，形成于突出溝槽結(jié)構(gòu)表面的柵極的側(cè)邊；第一 導(dǎo)電層，至少形成于柵極表面；以及源極結(jié)構(gòu)，形成于基板內(nèi)且鄰近柵極氧 化層。


圖l(a)至圖l(g):為一示范性的傳統(tǒng)制作溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)流程示意圖。圖2:為美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)第US 2003/0168695A1號(hào)申請(qǐng)案所揭示的溝槽 式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖3(a)至圖3(m):為本案較佳實(shí)施例的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作流
程結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:11:基板12:外延層121:本體結(jié)構(gòu)122:源極結(jié)構(gòu)13:掩模氧化層14:溝槽結(jié)構(gòu)15:柵極氧化層16:多晶硅層17:棚極18:光阻層21:掩模層22:硅化鈦層311:基板312:墊氧化層313:第一介電層314:掩模氧化層315:溝槽區(qū)域開(kāi)口316:溝槽結(jié)構(gòu)317:柵極氧化層318:多晶娃層319:本體結(jié)構(gòu)320:光阻層321:源極3211:源極結(jié)構(gòu)322:絕緣層323:氧化層324:側(cè)壁結(jié)構(gòu)325、326:第一導(dǎo)電層327:第二介電層328:無(wú)慘質(zhì)硅酸鹽玻璃層329:硼磷硅酸鹽玻璃層330:光阻331:導(dǎo)接區(qū)域開(kāi)口332:導(dǎo)接區(qū)域333:導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)334:第二導(dǎo)電層335:導(dǎo)接金屬層336:保護(hù)層3181:柵極具體實(shí)施方式
在后面的說(shuō)明中將詳細(xì)敘述體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例。 應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方案上具有各種的變化，它們都不脫離本發(fā) 明的范圍，且其中的說(shuō)明和圖標(biāo)在本質(zhì)上是作為說(shuō)明之用，而不是用來(lái)限制 本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖3(a)-(m)，它們是本發(fā)明較佳實(shí)施例的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置 的制作流程結(jié)構(gòu)示意圖。在此實(shí)施例中，溝槽式功率半導(dǎo)體裝置以溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管為較佳，且其制作方法包括步驟首先，如圖3(a)所示，提供基板311，并在基板311上形成墊氧化層312、第--介電 層313和掩模氧化層314。在本實(shí)施例中，基板311可為硅基板。另外，第 一介電層313可為例如掩模氮化硅層(MaskSiN)，且第一介電層313和掩 模氧化層314是以例如化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD)所沉 積而成，而掩模氧化層314可為例如硅酸四乙酯氧化物(Tetm Ethyl Ortho Silicate, TEOS)所構(gòu)成，但不以此為限。其中，墊氧化層312具有緩沖的作 用，可減低基板311與第一介電層313和掩模氧化層314之間的應(yīng)力作用。 接著，如圖3(b)所示，利用掩模光刻與蝕刻工藝去除部分掩模氧化層 314，以限定溝槽區(qū)域開(kāi)口 315，并暴露出部分第一介電層313。之后，如圖 3(c)所示，利用掩模氧化層314為掩模，并以例如各向同性蝕刻的方式去除
部分第一介電層313、部分墊氧化層312和部分基板311，以形成溝槽結(jié)構(gòu) 316。接著，去除掩模氧化層314，并以例如熱氧化的方式形成犧牲氧化層(未 圖標(biāo))，然后去除該犧牲氧化層。隨后，如圖3(d)所示，以例如熱氧化的方式 在溝槽結(jié)構(gòu)316的內(nèi)壁面生長(zhǎng)柵極氧化層317。由于柵極氧化層317的厚度 會(huì)影響溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作特性，因此可視需 求控制調(diào)整柵極氧化層317的厚度。在形成柵極氧化層317之后，如圖3(d) 所示，在第一介電層313表面沉積多晶硅層318并填滿溝槽結(jié)構(gòu)316內(nèi)部。然后，如圖3(e)所示，以例如干式蝕刻的方式將部分多晶硅層318去除， 以形成溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極3181。隨后，如圖 3(f)所示，將第一介電層313去除，以形成高度高于溝槽結(jié)構(gòu)316或是墊氧 化層312表面的柵極3181 。之后，對(duì)基板311進(jìn)行本體注入和本體導(dǎo)入工藝， 以在基板311中形成本體結(jié)構(gòu)319。在本體注入工藝和本體導(dǎo)入工藝之后，如圖3(g)所示，在本體結(jié)構(gòu)319 上形成光阻層320，并以掩模光刻限定源極光阻(source photoresist)后，進(jìn)行 源極注入(source implantation)和源極導(dǎo)入(source drive-in)工藝，以形成源極 321，然后去除光阻層320。在本實(shí)施例中，源極321可介于本體結(jié)構(gòu)319與 柵極氧化層317之間。隨后，在上述結(jié)構(gòu)上方以例如化學(xué)氣相沉積的方式形成絕緣層322，此 時(shí)由多晶硅組成的柵極3181與絕緣層322之間會(huì)自然形成氧化層323 ，如圖 3(h)所示。接著，以例如干蝕刻的方式去除部分絕緣層322、部分墊氧化層 312和部分氧化層323，以在突出于溝槽結(jié)構(gòu)表面的柵極3181的兩側(cè)邊分別 形成側(cè)壁結(jié)構(gòu)324，并暴露部分源極321和部分基板311，如圖3(i)所示。然后，如圖3(j)所示，在前述結(jié)構(gòu)上進(jìn)行硅化金屬沉積工藝(salicidation)， 以在柵極3181的表面以及在源極層321和基板311的部分結(jié)構(gòu)同時(shí)形成第 一導(dǎo)電層325、 326。在本實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層325、 326可為例如硅化鈦 層(Titanium silicide Layer)，其具有低導(dǎo)電的特性，且由于硅化鈦層的電阻 值約為柵極3181多晶硅的1/5，且兩柵極3181之間呈現(xiàn)并聯(lián)的狀態(tài)(未圖標(biāo))， 因此可通過(guò)硅化鈦層達(dá)到降低柵極3181凈電阻值的目的。在此實(shí)施例中， 由于墊氧化層312和掩模氧化層314之間另外形成第一介電層313，因此當(dāng) 第一介電層313被去除后，將可得到高度高于墊氧化層312表面的柵極3181 ，
且設(shè)置在柵極3181表面的第一導(dǎo)電層325與源極321之間尚可通過(guò)側(cè)壁結(jié) 構(gòu)324加強(qiáng)隔離，因此當(dāng)本發(fā)明的溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體 管在高頻工作時(shí)，第一導(dǎo)電層325的導(dǎo)入將不會(huì)造成柵極氧化層317的隔離 功能不佳，因此可以避免柵極3181與源極321之間發(fā)生短路的情況。然后，如圖3(k)所示，以例如化學(xué)氣相沉積的方式在前述結(jié)構(gòu)上方形成 第二介電層327，并接著在第二介電層327上形成光阻330，以及利用光刻 工藝限定導(dǎo)接區(qū)域開(kāi)口 331。在本實(shí)施例中，第二介電層327可包含例如兩 層不同的介電材料層，其中的一層可為無(wú)摻質(zhì)硅酸鹽玻璃層(NSG layer)328， 另一層可為硼磷硅酸鹽玻璃層(BPSGlayer)329，但不以此為限。接著，如圖3(1)所示，通過(guò)該導(dǎo)接區(qū)域開(kāi)口 331去除部分第二介電層327、 部分第一導(dǎo)電層326、部分源極321和部分本體結(jié)構(gòu)319，借此以限定源極 結(jié)構(gòu)3211和導(dǎo)接區(qū)域332，之后去除光阻330。在上述步驟之后，通過(guò)導(dǎo)接區(qū)域332在本體結(jié)構(gòu)319中進(jìn)行注入以形成 導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)(contact plus structure) 333，并使導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)333的表面通 過(guò)導(dǎo)接區(qū)域332而暴露，如圖3①所示。然后，利用例如濺鍍工藝在圖3(1) 所示結(jié)構(gòu)表面形成第二導(dǎo)電層334。在本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電層334可為例 如氮化鈦層(TiNLayer)，但不以此為限。之后，在第二導(dǎo)電層334上沉積 導(dǎo)接金屬層335，該導(dǎo)接金屬層335可為例如鋁硅銅(AlSiCu)，但不以此為 限。然后，在導(dǎo)接金屬層335上形成保護(hù)層336，最后以掩模光刻蝕刻限定 導(dǎo)接電路布圖(未圖標(biāo))，即可制得如圖3(m)所示的溝槽式功率金屬氧化物半 導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。本案較佳實(shí)施例的溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)示 于圖3(m)，該晶體管結(jié)構(gòu)主要包含基板31K溝槽結(jié)構(gòu)316 (如圖3 (c) 所示)、墊氧化層312、柵極氧化層317、柵極31S1、本體結(jié)構(gòu)319、氧化 層323、側(cè)壁結(jié)構(gòu)324、第一導(dǎo)電層325、 326、第二介電層327、導(dǎo)接附加 區(qū)域333、第二導(dǎo)電層334、源極結(jié)構(gòu)3211、導(dǎo)接金屬層335和保護(hù)層336 等，但不以此為限。其中，溝槽結(jié)構(gòu)316形成于基板311中，柵極氧化層317 則形成于溝槽結(jié)構(gòu)316的內(nèi)壁面，柵極3181則形成于溝槽結(jié)構(gòu)316內(nèi)部且 突出于溝槽結(jié)構(gòu)316的表面。另外，側(cè)壁結(jié)構(gòu)324形成于突出溝槽結(jié)構(gòu)316 表面的柵極3181的側(cè)邊，第一導(dǎo)電層325、 326則形成于柵極3181表面和
部分源極結(jié)構(gòu)3211的表面，源極結(jié)構(gòu)3211則形成于基板311內(nèi)且鄰近柵極 氧化層317。在一些實(shí)施例中，柵極3181可為多晶硅層，第一導(dǎo)電層325、 326可為 硅化鈦層，但不以此為限。此外，本發(fā)明的溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng) 效應(yīng)晶體管還可包含一本體結(jié)構(gòu)319，形成于基板311內(nèi)。另外，亦可包含 一介電層327，形成于第-一導(dǎo)電層325、 326和側(cè)壁結(jié)構(gòu)324上。在其它實(shí)施例中，本案的溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管亦 可包含一導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)333，形成于基板311上，和一第二導(dǎo)電層335,形 成于介電層327和導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)333上。此外，本發(fā)明的溝槽式功率金屬氧 化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管還可包含一導(dǎo)接金屬層335和一保護(hù)層336，形成 于第二導(dǎo)電層334上。其中，該第二導(dǎo)電層334可為氮化鈦層，但不以此為 限。綜上所述，本發(fā)明主要在墊氧化層312和掩模氧化層314之間另外形成 第一介電層313，因此當(dāng)?shù)谝唤殡妼?13去除后，將可得到高度高于墊氧化 層312表面的柵極3181，且形成于柵極3181表面的第一導(dǎo)電層325與源極 結(jié)構(gòu)3211之間可通過(guò)側(cè)壁結(jié)構(gòu)324進(jìn)行隔絕，因此當(dāng)本發(fā)明的溝槽式功率 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管在高頻工作時(shí)，第一導(dǎo)電層325可降低柵極 3181的凈電阻值，進(jìn)而提高溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工 作電性。另外，通過(guò)側(cè)壁結(jié)構(gòu)324的隔絕，第一導(dǎo)電層325的導(dǎo)入將不會(huì)造 成柵極氧化層317的隔離功能不佳而使得提供給柵極3181的電壓直接傳導(dǎo) 到源極結(jié)構(gòu)3211中，這樣可避免柵極3181與源極結(jié)構(gòu)32H之間發(fā)生短路 的情況。此外，在源極結(jié)構(gòu)3211形成的第一導(dǎo)電層326也可增加源極結(jié)構(gòu) 3211的接觸面積。本發(fā)明由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員作出的各種等效修飾和變化，都不脫離權(quán) 利要求書(shū)的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，至少包含步驟(a)提供一基板，在該基板上形成第一介電層，并去除部分該第一介電層和部分該基板，以形成溝槽結(jié)構(gòu)；(b)在該溝槽結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁面形成一柵極氧化層；(c)沉積一多晶硅層以覆蓋該溝槽結(jié)構(gòu)，去除部分該多晶硅層，以在該溝槽結(jié)構(gòu)中形成柵極；(d)去除該第一介電層，使該柵極部分突出于該溝槽結(jié)構(gòu)的表面，并在該基板中形成一本體結(jié)構(gòu)；(e)在該本體結(jié)構(gòu)與該柵極氧化層之間形成一源極；(f)在該柵極和該基板上形成一絕緣層；(g)去除部分該絕緣層，以在突出于該溝槽結(jié)構(gòu)的該柵極側(cè)邊形成側(cè)壁結(jié)構(gòu)，并暴露部分該源極和部分該基板；(h)在該柵極表面和該源極與該基板的暴露部分形成第一導(dǎo)電層暴露；(i)在該第一導(dǎo)電層和該側(cè)壁結(jié)構(gòu)上形成第二介電層；(j)去除部分該第二介電層、部分該第一導(dǎo)電層和部分該源極，以限定一源極結(jié)構(gòu)，并形成一導(dǎo)接區(qū)域；(k)在該導(dǎo)接區(qū)域和該第二介電層上形成第二導(dǎo)電層；以及(1)在該第二導(dǎo)電層上形成一導(dǎo)接金屬層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該步 驟(a)更進(jìn)一步包含(al)提供該基板，在該基板上依次形成一墊氧化層、該第一介質(zhì)層和一 掩模氧化層；(a2)去除部分該掩模氧化層，以形成溝槽區(qū)域開(kāi)口；以及 (a3)以該掩模氧化層為掩模，去除部分該第一介電層、部分該墊氧化層 和部分該基板，以形成該溝槽結(jié)構(gòu)；以及 (a4)去除該掩模氧化層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該第 一介電層為掩模氮化硅層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該步 驟(d)中形成該本體結(jié)構(gòu)的方式是以本體注入和本體導(dǎo)入工藝進(jìn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該步 驟(e)包括步驟(el)在該本體結(jié)構(gòu)上形成一光阻層，并以掩模光刻限定源極光阻；以及 (e2)進(jìn)行源極注入和源極導(dǎo)入工藝，以形成該源極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該步 驟(h)以硅化金屬沉積工藝進(jìn)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該第 一導(dǎo)電層為硅化鈦層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該第 二介電層包括硼磷硅酸鹽玻璃層和無(wú)摻質(zhì)硅酸鹽玻璃層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該步 驟(k)之前還包括在該本體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成一導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)，并通過(guò)該導(dǎo)接區(qū)域暴 露該導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該第 二導(dǎo)電層為氮化鈦層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該步 驟(l)之后還包括步驟(m):在該導(dǎo)接金屬層上形成一保護(hù)層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的制作方法，其中該溝 槽式功率半導(dǎo)體裝置為溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
13. —種溝槽式功率半導(dǎo)體裝置，至少包含 一基板；至少一溝槽結(jié)構(gòu)，形成于該基板中； 一柵極氧化層，形成于該溝槽結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁面；一柵極，形成于該溝槽結(jié)構(gòu)內(nèi)部且部分突出于該溝槽結(jié)構(gòu)的表面； 一側(cè)壁結(jié)構(gòu)，形成于突出該溝槽結(jié)構(gòu)表面的該柵極的側(cè)邊； 一第一導(dǎo)電層，至少形成于該柵極表面；以及 一源極結(jié)構(gòu)，形成于該基板內(nèi)且鄰近該柵極氧化層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置，其中該柵極為多晶
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置，其中該第一導(dǎo)電層為硅化鈦層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置，還包含一本體結(jié)構(gòu)， 形成于該基板內(nèi)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置，其中該第一導(dǎo)電層 還形成于部分該源極結(jié)構(gòu)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置， 形成于該第一導(dǎo)電層和該側(cè)壁結(jié)構(gòu)上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置， 結(jié)構(gòu)，形成于該基板上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置， 層，形成于該介電層和該導(dǎo)接附加結(jié)構(gòu)上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置， 層和一保護(hù)層，形成于該第二導(dǎo)電層上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置， 為氮化鈦層。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的溝槽式功率半導(dǎo)體裝置， 半導(dǎo)體裝置為溝槽式功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管-還包含一介電層，還包含一導(dǎo)接附加還包含一第二導(dǎo)電還包含一導(dǎo)接金屬其中該第二導(dǎo)電層其中該溝槽式功率
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溝槽式功率半導(dǎo)體裝置及其制作方法，該裝置包含基板；溝槽結(jié)構(gòu)，形成于基板中；柵極氧化層，形成于溝槽結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁面；柵極，形成于溝槽結(jié)構(gòu)內(nèi)部且突出于溝槽結(jié)構(gòu)的表面；側(cè)壁結(jié)構(gòu)，形成于突出溝槽結(jié)構(gòu)表面的柵極的側(cè)邊；第一導(dǎo)電層，至少形成于柵極表面；以及源極結(jié)構(gòu)，形成于基板內(nèi)且鄰近柵極氧化層。本發(fā)明克服了公知溝槽式功率半導(dǎo)體裝置的硅化鈦層會(huì)造成柵極氧化層的隔離功能不佳，而使得提供給柵極的電壓直接傳導(dǎo)到源極結(jié)構(gòu)，進(jìn)而造成柵極與源極結(jié)構(gòu)之間短路等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L29/66GK101127306SQ200610111070
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者葉宗智, 曾大瑋, 袁天民, 趙國(guó)梁, 陳銘傳 申請(qǐng)人:臺(tái)灣茂矽電子股份有限公司