专利名称：具有沟槽式接触孔的沟槽式mosfet及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET及其制备方法。
背景技术：
沟槽式功率 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 金属氧化物半导体场效应晶体管)是新一代的功率半导体器件，其具有开关速度快，输入 阻抗高，负的温度系数，与 VDMOS (vertical conductiondoublescattering metal oxide semiconductor垂直导电双扩散场效应晶体管)相比，在保证较低的导通电阻下，可以让 芯片尺寸做得更小，其广泛应用于高频，中低功率的领域，如电动车，手机，计算机电源等产
P
ΡΠ O由于现代电子产品更趋于小型化，要求元器件具有更小的外观体积，即器件封装 的尺寸越来越小。为保证低的导通电阻(Rdson)，新的沟槽式mosfet已经使用了更小的单 元晶胞尺寸(Pitch)，目前最小的晶胞尺寸已经能做到1. Ium左右。但这同时也给器件的制 造工艺带来新的要求随着晶胞尺寸的缩小，源极(source block)制备过程中所使用的扩 散工艺可控制范围将越来越小，很容易造成器件的源区接触孔与衬底接触不良，影响器件 的测试特性及成品率。目前针对接触孔的制备方式，在大规模集成电路工艺生产中已出现利用栅极的侧 壁(Side Wall)的自对准效应制备槽式接触孔来取代传统的平面式接触孔(见图1)。由于 沟槽式功率mosfet是纵向结构，所以大规模集成电路工艺生产中的槽式接触孔制备工艺 不适合沟槽式功率mosfet的接触孔制备方式；同时在现有的沟槽式功率mosfet工艺中，也 出现类似的槽式接触孔的生产工艺，但是该槽式接触孔的沟槽式功率mosfet的制备工艺 由六道光刻工艺构成，分别是MB (Buried layer)有源区(Active layer)源注入(Sourceimp)沟槽(Trench)接触孔(Contact)金属(Metal)而其中接触孔(Contact)的尺寸较大，一般该制备工艺适合接触孔(Contact)尺 寸在0. 6um以上的沟槽式MOSFET器件，若对于0. 3um及以下的接触孔尺寸，现有的工艺由 于采用铝(AL)作为金属填充介质，会造成接触孔填充不好槽式接触孔内出现如图1所示 的空洞100、铝(AL)台阶覆盖不均勻等现象使得沟槽式功率mosfet器件在实际使用过程中 可能会出现可靠性问题，从而直接影响器件的使用功能。现有的的MOS管源极工艺具有如下特点(适合大晶胞尺寸0. 6um以上)如图2 所示MOS管的P阱电位和源极通过P+104直接与N+源区100、103接触在P阱区域101表面，P阱区通过P+104连接出；从图2可以看出，为使源极金属102能与源极N+100、103 和P阱101两个区域都有良好的接触，必须保证N+源极环中间(source block)有足够的 尺寸，以致在其后的热工艺过程后不会相互碰触，确保P阱与源极的良好接触。其次，由于 采用的是直接填入金属AlSiCu，为保证良好的金属覆盖性，通常采用的是“碗口”形貌的接 触孔及“热铝”的金属铝淀积工艺，这两个因素促使单个MOS管晶胞的pitch设计尺寸不能 太小，一般都不能小于2um。使用AlSiCu金属材料作为电极的缺陷因硅Si在铝Al中的溶解度高，易造成铝 在硅中形成尖峰，引起PN结穿通，虽然可在铝中添加1 %的硅来防止，但硅容易在铝中形成 硅团，造成接触电阻变大等不利影响。采用源区(source block)光刻版控制相邻源区间距的缺陷在晶胞尺寸设计更 小的情况下，源区(source block)制备过程中的热工艺将更难控制其N+杂质的横向扩散， 因此，源区的离子注入通常改为由对“沟槽”围成的“源区岛”全部注入N+离子的方式进行， 但这样衬底P阱就被源区完全隔离了，如果仍然沿用图2的接触孔工艺，ρ阱将无法与源极 接触，造成其接地不良，造成晶体管电特性变差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服接触孔填充不好、槽式接触孔内出现空洞， PN结容易被击穿的缺陷，提供一种可适用于小尺寸(0. 3um以下)接触孔的沟槽式MOSFET 器件及其制造方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种具有沟槽式接触孔的沟槽式M0SFET，其特点在于，其包含一 N型衬底，以及 在该N型衬底上方形成的一 N型外延层；一形成于该N型外延层区域上方的P阱区域；一形 成于该P阱区域上的源区；一被覆于该源区上的氧化层；其特征在于，其还包括多个穿过该源区、该P阱区域并与该N型外延层区域接触的沟槽，该沟槽内具有栅 氧化层和多晶硅；一穿过该氧化层、该源区并与该P阱区域接触的源区接触孔，其中该源区接触孔 中依次具有金属钛层、氮化钛层和金属钨；一穿过该氧化层并至该沟槽内的栅极接触孔，其中该栅极接触孔中依次具有金属 钛层、氮化钛层和金属钨；一位于该源区接触孔下方该P阱区域内的P+注入区；以及一形成于该源区接触孔上方的源极和一形成于该栅极接触孔上方的栅极；其中，所述的N型替换为P型时，P同时替换为N ；换言之，本发明的具有沟槽式接 触孔的沟槽式MOSFET的另一技术方案为一种具有沟槽式接触孔的沟槽式M0SFET，其包含一 P型衬底，以及在该P型衬底 上方形成的一P型外延层；一形成于该P型外延层区域上方的N阱区域；一形成于该N阱区 域上的源区；一被覆于该源区上的氧化层；其特征在于，其还包括多个穿过该源区、该N阱区域并与该P型外延层区域接触的沟槽，该沟槽内具有栅 氧化层和多晶硅；—穿过该氧化层、该源区并与该N阱区域接触的源区接触孔，其中该源区接触孔中依次具有金属钛层、氮化钛层和金属钨；一穿过该氧化层并至该沟槽内的栅极接触孔，其中该栅极接触孔中依次具有金属 钛层、氮化钛层和金属钨；一位于该源区接触孔下方该N阱区域内的N+注入区；以及一形成于该源区接触孔上方的源极和一形成于该栅极接触孔上方的栅极。优选地，该N型或P型衬底掺杂电阻率为0.001-0. 002 Ω · cm、浓度为3_4el9/ cm3的N+型或P+型杂质，该外延层厚度为2. 5-3. 5um,掺杂N-型或P-型离子，电阻率为 0. 2-0. 4 Ω · cm,浓度为 l_2el6/cm3。优选地，该沟槽的深度为1. 2-1. 6um、宽度为0.4-0. 6um，该栅氧化层的厚度为 200-400A,该具有N+或P+掺杂的多晶硅的厚度为11000-12000A。优选地，该源区接触孔的宽度为0. 3-0. 4um,深度为3500A。优选地，该源区接触孔和该栅极接触孔内依次淀积的金属钛和氮化钛的厚度分别 为 300A 和 IOOOAo优选地，该源极和该栅极为厚度为3_4um的金属铜铝。本发明还提供一种如上所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法， 其特点在于，其包括步骤1 提供一 N型衬底，在该N型衬底上方形成一 N型外延层；步骤2 刻蚀多个穿过该源区、该P阱区域并与该N型外延层区域接触的沟槽，该 沟槽内具有栅氧化层和多晶硅；步骤3 在该N型外延区域上方形成一 P阱区域；步骤4 在该P阱区域上方形成一源区；步骤5 在该源区上方淀积一氧化层并平整其表面；步骤6 在该源区刻蚀一源区接触孔，该源区接触孔穿过该氧化层和该源区并与 该P阱区域接触；步骤7 在一沟槽内刻蚀一栅极接触孔，该栅极接触孔穿过该氧化层深入至该沟 槽内；步骤8 在该源区接触孔下方形成一 P+注入区；步骤9 在该源区接触孔和该栅极接触孔内依次淀积金属钛、氮化钛，经热退火后 填入金属钨，并磨平金属钨表面；步骤10 在该源区接触孔和该栅极接触孔上方分别形成源极和栅极；其中，所述的N型替换为P型时，P同时替换为N ；换言之，本发明的具有沟槽式接 触孔的沟槽式MOSFET的制造方法的另一技术方案为一种具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特点在于，其包括步骤1 提供一 P型衬底，在该P型衬底上方形成一 P型外延层；步骤2 刻蚀多个穿过该源区、该N阱区域并与该P型外延层区域接触的沟槽，该 沟槽内具有栅氧化层和多晶硅；步骤3 在该P型外延区域上方形成一 N阱区域；步骤4 在该N阱区域上方形成一源区；步骤5 在该源区上方淀积一氧化层并平整其表面；
步骤6 在该源区刻蚀一源区接触孔，该源区接触孔穿过该氧化层和该源区并与 该N阱区域接触；步骤7 在一沟槽内刻蚀一栅极接触孔，该栅极接触孔穿过该氧化层深入至该沟 槽内；步骤8 在该源区接触孔下方形成一 N+注入区；步骤9 在该源区接触孔和该栅极接触孔内依次淀积金属钛、氮化钛，经热退火后 填入金属钨，并磨平金属钨表面；步骤10 在该源区接触孔和该栅极接触孔上方分别形成源极和栅极。优选地，步骤2中刻蚀沟槽的步骤还包括步骤21 在该N型或P型外延层上依次形成一缓冲氧化层和一氮化硅层；步骤22 去除该外延层上两侧的缓冲氧化层和氮化硅层，并在该缓冲氧化层和氮 化硅层被去除的两侧上生长场氧化层；步骤23 刻蚀深度为1. 2-1. 6um、宽度为0. 4-0. 6um的沟槽；步骤24 在刻蚀出的沟槽上生长牺牲氧化层，随后去除牺牲氧化层，并圆滑沟槽 底部和顶部的边角，最后去除该氮化硅层；步骤25 生长栅氧化层，并在该沟槽内填入具有N+或P+掺杂的多晶硅并使该沟 槽之外无多晶硅残留。优选地，步骤3中通过注入剂量l-2el3/cm2、能量为160-200kev的硼离子或N型 离子，再进行热再分布得到该P阱或N阱区域。优选地，其特征在于，步骤4中通过注入剂量为5-7el5/cm2、能量为70-90kev的砷 离子或P型离子，再进行热退火处理形成该源区。优选地，其特征在于，步骤5中采用等离子增强化学气相淀积工艺淀积3000A的磷 硅玻璃和3000A的硼磷硅玻璃以形成该氧化层，通过化学机械抛光平整其表面。优选地，步骤6中通过干法刻蚀得到该源区接触孔。优选地，步骤8中通过注入剂量为5-7el5/cm2、能量为70_90KeV的氟化硼离子或 N+离子得到P+注入区或N+注入区。优选地，步骤9中采用等离子气相淀积工艺在该源区接触孔和该栅极接触孔内依 次淀积金属钛和氮化钛，经热退火后填入金属钨，采用化学机械抛光磨平金属钨表面。优选地，步骤10中淀积厚度为3-4um的金属铜铝后，采用干法刻蚀得到源极和栅 极。本发明的积极进步效果在于1、简化了刻蚀步骤，通过挖槽的工艺制备方法，让源区接触孔穿过源扩散区，直接 引入阱(well)区，以保证阱(well)区与源极的良好接触。2、采用钨作为填充材料，并在硅与钨之间增加阻挡层，有效地阻止金属与硅之间 的互溶，防止了结击穿的发生。
图1为传统式平面接触孔的示意图。图2为现有的适合大晶胞尺寸的MOSFET的示意图。
图3为本发明的沟槽式MOSFET的示意图。图4至图15为本发明制造沟槽式MOSFET各个工艺的步骤示意图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。实施例一下面根据图3至图15，给出本发明一个实施例，并予以详细描述，以使本领域的技 术人员更易于理解本发明的结构特征和功能特色，而不是用来限定本发明的范围。如图4至图15所示，本发明制造沟槽式功率MOSFET包括以下工艺步骤步骤1 参考图4，提供一 N型衬底1，在该N型衬底1上方形成一 N型外延层2，其 中，衬底1掺As离子，电阻率为0.001-0. 002 Ω · cm，浓度为3_4el9/cm3。外延层掺N-离 子，厚度为2. 5-3. 5um,电阻率为0. 2-0. 4 Ω · cm，浓度约为l_2el6/cm3 ；步骤2:参考图4至图8，刻蚀多个穿过该源区、该P阱区域并与该N型外延层区域 接触的沟槽，该沟槽内具有栅氧化层和多晶硅，其中具体步骤如下步骤21 参考图4，在该N型外延层2上依次形成一厚度为200-300A缓冲氧化层 3和一厚度为氮化硅层4，其中该缓冲氧化层3为二氧化硅；步骤22 参考图5，去除该外延层上两侧的缓冲氧化层3和氮化硅层4，并在该缓 冲氧化层和氮化硅层被去除的两侧上通过热氧化工艺生长场氧化层5 ；步骤23 参考图6、图7a、图7b，先涂覆光刻胶2um，经曝光显影后开出沟槽窗口 6A，先采用等离子干法刻蚀工艺刻蚀位于该沟槽窗口 6A下方的氮化硅层，形成下一步刻蚀 沟槽时使用的氮化硅硬膜层4及进一步刻蚀窗口 6B，刻蚀完后去除光刻胶，结果如图7a所 示，接着用干法刻蚀工艺腐蚀出深约为1. 2-1. 6um、宽度为0. 4-0. 6um的沟槽8，其优选深度 为 1. 4-1. 6um ；步骤24 参考图7b，在刻蚀出的沟槽8上用热氧化工艺生长600A-1000A的生长牺 牲氧化层9，再用湿法腐蚀去除该牺牲氧化层9，用以修复沟槽8刻蚀后的硅表面缺陷，有益 于下一步生长出高质量的栅氧化层lKgateoxide)，修复沟槽表面缺陷后去除氮化硅层；步骤25 参考图8，用热氧化工艺生长厚度为200-400A的栅氧化层11，随后通过 低压化学气相淀积工艺向沟槽8内填入11000-12000A具有N+掺杂的多晶硅，并采用干法 刻蚀工艺刻蚀硅片表面的多晶硅以使沟槽区域外没有多晶硅残留，再进行多晶硅的热退 火；步骤3 参考图9，在该N型外延区域上方形成一 P阱区域12，该P阱区域的形成 是通过硼离子注入，其注入条件为注入剂量l-2el3/cm2，能量为160-200kev，再在1150°C 的温度下进行150分钟的热再分布完成的；步骤4 参考图10，在该P阱区域12上方进行N+离子注入形成一源区13，本实施 例中，该源区通过注入剂量为5-7el5/cm2、能量为70_90kev的砷，再进行90分钟950°C下 的热退火处理形成；步骤5 参考图11，采用等离子增强化学气相淀积工艺在该源区13上方淀积一氧 化层15并采用化学机械抛光平整其表面，本实施例中淀积3000A的磷硅玻璃和3000A的硼 磷硅玻璃以形成该氧化层；
步骤6 参考图12，在该源区13刻蚀一源区接触孔16，该源区接触孔16穿过该氧 化层和该源区并与该P阱区域接触，源区接触孔通过干法刻蚀得到，其宽度为0. 3-0. 4um, 深度为3500A ；步骤7 参考图12，在一沟槽内刻蚀一栅极接触孔17，该栅极接触孔17穿过该氧 化层15深入至该沟槽8内；步骤8 参考图13，在该源区接触孔16下方形成一 P+注入区18，该P+注入区18 通过注入剂量为5-7el5/cm2、能量为70-90Kev的氟化硼离子得到；步骤9 参考图14，采用等离子气相淀积工艺在该源区接触孔和该栅极接触孔内 依次淀积厚度为300A的金属钛和厚度为1000A氮化钛，经500C的热退火使钛和硅形成良 好的低阻化合物后再填入金属钨19，采用化学机械抛光磨平金属钨表面；步骤10 参考图14、图15，在步骤9的基础上淀积厚度为3_4um的金属铜铝20，淀 积温度为300°C，之后先进行光刻，接着通过干法刻蚀在该源区接触孔和该栅极接触孔上方 分别形成源极21和栅极22。从上可知，本发明的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET包括一 N型衬底1，以及在该N型衬底1上方形成的一 N型外延层2 ；一形成于该N型外延层2区域上方的P阱区域12 ；一形成于该P阱区域12上的源区13 ；一被覆于该源区13上的氧化层15 ；多个穿过该源区13、该P阱区域12并与该N型外延层2区域接触的沟槽8，该沟 槽内具有栅氧化层11和多晶硅10 ；一穿过该氧化层15、该源区13并与该P阱区域接触的源区接触孔16，其中该源区 接触孔中依次具有金属钛层、氮化钛层和金属钨19 ；一穿过该氧化层15并至该沟槽8内的栅极接触孔17，其中该栅极接触孔中依次具 有金属钛层、氮化钛层和金属钨19 ；一位于该源区接触孔16下方该P阱区域内的P+注入区18 以及一形成于该源区接触孔上方16的源极21和一形成于该栅极接触孔17上方 的栅极22。实施例二实施例二采用P型半导体，其原理与实施例一相同，工艺步骤也与实施例一相同， 不同之处在于其采用的衬底为P型衬底，该衬底之上生长的外延层为P型外延层，位于外延 层上方的阱为N阱区域，该N阱区域上方的源区为P+型源区，沟槽内具有P+原位掺杂的多 晶硅，槽式接触孔下方的注入区为N+注入区，其余氧化层以及槽式接触孔内的填充金属均 与实施例一相同。本发明基于4道刻蚀工艺，其中采用挖槽式接触孔工艺，能让接触孔穿越源极及P 阱区，直达衬底区，即漏区，这样，通过后期的金属工艺后，就能保证P阱也能和源极形成良 好的接触(见图3)。此外本发明在金属与硅之间，增加Ti/TiN阻挡层，原因如下在设计 小晶胞尺寸(pitch)的沟槽式MOSFET时，当接触孔(contact)的尺寸小于0. 4um后，槽孔 的深/宽之比将变得更大，由于钨(Tungsten)具有比铝Al更好的填孔优越性，本发明使 用钨材料替代铝作为接触孔的填充材料，并在钨与硅之间增加阻挡层金属钛和氮化钛(Ti/TiN)，形成金属钛/氮化钛/钨结构，钛与硅会形成一层电阻率极低的TiSi2，其中TiN可作 起阻挡层用，有效地阻止金属与硅之间的互溶，防止了结击穿的发生。通过化学机械抛光工 艺磨边面后，再淀积低温金属铜铝AlCu，该种工艺能与目前的0. 35um制程有更好的匹配。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些 仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变 更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求
一种具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET，其包含一N型衬底，以及在该N型衬底上方形成的一N型外延层；一形成于该N型外延层区域上方的P阱区域；一形成于该P阱区域上的源区；一被覆于该源区上的氧化层；其特征在于，其还包括多个穿过该源区、该P阱区域并与该N型外延层区域接触的沟槽，该沟槽内具有栅氧化层和多晶硅；一穿过该氧化层、该源区并与该P阱区域接触的源区接触孔，其中该源区接触孔中依次具有金属钛层、氮化钛层和金属钨；一穿过该氧化层并至该沟槽内的栅极接触孔，其中该栅极接触孔中依次具有金属钛层、氮化钛层和金属钨；一位于该源区接触孔下方该P阱区域内的P+注入区；以及一形成于该源区接触孔上方的源极和一形成于该栅极接触孔上方的栅极；其中，所述的N型替换为P型时，P同时替换为N。
2.如权利要求1所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式M0SFET，其特征在于，该N型或P型 衬底掺杂电阻率为0. 001-0. 002 Ω ·αιι、浓度为3-4el9/cm3的N+型或P+型杂质，该外延层 厚度为2. 5-3. 5um,掺杂N-型或P-型离子，电阻率为0. 2-0. 4 Ω · cm,浓度为l_2el6/cm3。
3.如权利要求1所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式M0SFET，其特征在于，该沟槽的深 度为1. 2-1. 6um、宽度为0. 4-0. 6um，该栅氧化层的厚度为200-400A，该具有N+或P+掺杂的 多晶硅的厚度为11000-12000A。
4.如权利要求1所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式M0SFET，其特征在于，该源区接触 孔的宽度为0. 3-0. 4um，深度为3500A。
5.如权利要求1所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式M0SFET，其特征在于，该源区接触 孔和该栅极接触孔内依次淀积的金属钛和氮化钛的厚度分别为300A和1000A。
6.如权利要求1所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式M0SFET，其特征在于，该源极和该 栅极为厚度为3-4um的金属铜铝。
7.—种如权利要求1所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征在 于，其包括步骤1 提供一 N型衬底，在该N型衬底上方形成一 N型外延层； 步骤2 刻蚀多个穿过该源区、该P阱区域并与该N型外延层区域接触的沟槽，该沟槽 内具有栅氧化层和多晶硅；步骤3 在该N型外延区域上方形成一 P阱区域；步骤4 在该P阱区域上方形成一源区；步骤5 在该源区上方淀积一氧化层并平整其表面；步骤6 在该源区刻蚀一源区接触孔，该源区接触孔穿过该氧化层和该源区并与该P阱 区域接触；步骤7 在一沟槽内刻蚀一栅极接触孔，该栅极接触孔穿过该氧化层深入至该沟槽内； 步骤8 在该源区接触孔下方形成一 P+注入区；步骤9 在该源区接触孔和该栅极接触孔内依次淀积金属钛、氮化钛，经热退火后填入 金属钨，并磨平金属钨表面；步骤10 在该源区接触孔和该栅极接触孔上方分别形成源极和栅极；其中，所述的N型替换为P型时，P同时替换为N。
8.如权利要求7所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征在于， 步骤2中刻蚀沟槽的步骤还包括步骤21 在该N型或P型外延层上依次形成一缓冲氧化层和一氮化硅层；步骤22 去除该外延层上两侧的缓冲氧化层和氮化硅层，并在该缓冲氧化层和氮化硅 层被去除的两侧上生长场氧化层；步骤23 刻蚀深度为1. 2-1. 6um、宽度为0. 4-0. 6um的沟槽；步骤24 在刻蚀出的沟槽上生长牺牲氧化层，随后去除牺牲氧化层，并圆滑沟槽底部 和顶部的边角，最后去除该氮化硅层；步骤25 生长栅氧化层，并在该沟槽内填入具有N+或P+掺杂的多晶硅并使该沟槽之 外无多晶硅残留。
9.如权利要求7或8所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征在 于，步骤3中通过注入剂量l-2el3/cm2、能量为160-200kev的硼离子或N型离子，再进行热 再分布得到该P阱或N阱区域。
10.如权利要求7或8所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征 在于，步骤4中通过注入剂量为5-7el5/cm2、能量为70_90kev的砷离子或P型离子，再进行 热退火处理形成该源区。
11.如权利要求7或8所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征 在于，步骤5中采用等离子增强化学气相淀积工艺淀积3000A的磷硅玻璃和3000A的硼磷 硅玻璃以形成该氧化层，通过化学机械抛光平整其表面。
12.如权利要求7或8所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征 在于，步骤6中通过干法刻蚀得到该源区接触孔。
13.如权利要求7或8所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征 在于，步骤8中通过注入剂量为5-7el5/cm2、能量为70_90Kev的氟化硼离子或N+离子得到 P+注入区或N+注入区。
14.如权利要求7或8所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征 在于，步骤9中采用等离子气相淀积工艺在该源区接触孔和该栅极接触孔内依次淀积金属 钛和氮化钛，经热退火后填入金属钨，采用化学机械抛光磨平金属钨表面。
15.如权利要求7或8所述的具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET的制备方法，其特征 在于，步骤10中淀积厚度为3-4um的金属铜铝后，采用干法刻蚀得到源极和栅极。全文摘要
本发明公开了一种具有沟槽式接触孔的沟槽式MOSFET，包括一N型衬底和该衬底上方的一N型外延层；一该外延层上方的P阱区域；一形成于该P阱区域上的源区；一该源区上的氧化层；穿过该源区、该P阱区域并与该外延层接触的沟槽，该沟槽内具有栅氧化层和多晶硅；一源区接触孔和一栅极接触孔，其中该源区接触孔和该栅极接触孔中依次具有金属钛层、氮化钛层和金属钨；一P+注入区以及一形成于源区接触孔上方的源极和一形成于栅极接触孔上方的栅极，本发明还公开了该沟槽式MOSFET的制造方法。该沟槽式MOSFET的阱区与源极有良好的接触，且采用钨作为填充材料，并在硅与钨之间增加阻挡层，有效阻止金属与硅之间的互溶，防止结击穿。
文档编号H01L29/78GK101924130SQ20091005270
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者倪凯彬, 纪刚, 钟添兵, 顾建平 申请人:上海韦尔半导体股份有限公司