一种沟槽功率器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及功率器件领域，尤其涉及一种沟槽功率器件的制作方法。
【背景技术】
[0002]为了缩小功率器件的尺寸，改善功率器件的性能，沟槽结构被引入到功率器件中，形成沟槽功率器件。沟槽功率器件是电子电路的重要组成部分，在截止状态时击穿电压高、漏电流小；在导通状态时，导通电阻低、导通管压降低；在开关转换时，开关速度快，并且具有通态损耗、断态损耗和开关损耗小等显著优点，已经成为集成电路等领域的主要功率器件。
[0003]已有沟槽功率器件的制造工艺包括以下步骤:
[0004]提供一半导体衬底，在所述半导体衬底上形成外延层，并在外延层上进行光刻和刻蚀工艺以形成栅极沟槽；
[0005]还可以对所形成的栅极沟槽进行清洗，以去除光刻和刻蚀工艺过程中形成的聚合物等杂质。然后对栅极沟槽拐角进行圆滑处理，形成具有圆滑拐角的倒角栅极沟槽；
[0006]在倒角栅极沟槽表面进行栅氧层生长，形成栅极氧化层，此时栅极氧化层围成了栅极沟槽，同样的，可以对围成的栅极沟槽的栅极氧化层进行清洗，目的同样是为了去除刻蚀工艺过程中产生的聚合物等杂质；
[0007]在栅极沟槽内部沉积多晶硅，并回刻多晶硅。
[0008]上述的现有沟槽功率器件制作工艺过程中，半导体衬底中杂质的含量会有波动，导致沟槽功率器件的击穿电压可能会发生降低，从而影响到沟槽功率器件的性能。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提出一种沟槽功率器件的制作方法，能够稳定击穿电压对沟槽功率器件的影响，提高沟槽功率器件的性能。
[0010]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0011]—种沟槽功率器件的制作方法，包括:
[0012]步骤110、提供一半导体衬底；
[0013]步骤120、在所述半导体衬底上形成外延层；
[0014]步骤130、在所述外延层内形成栅极沟槽；
[0015]步骤140、在所述栅极沟槽的内壁上沉积栅极材料，形成沟槽功率器件粗坯；
[0016]步骤150、对所述沟槽功率器件粗坯进行热氧化工艺。
[0017]其中，所述热氧化工艺的温度为750°C _850°C。
[0018]其中，所述步骤150之后还包括:
[0019]步骤160、去除热氧化工艺中产生的氧化层。
[0020]其中，所述步骤160中采用湿刻的方法去除所述氧化层。
[0021]其中，所述步骤130中采用光刻和蚀刻工艺在所述外延层内形成栅极沟槽。
[0022]其中，所述栅极材料为多晶硅。
[0023]其中，所述步骤160之后还包括:
[0024]步骤170、在栅极沟槽两侧的外延层上进行离子注入，形成源区和漏区。
[0025]本发明的有益效果为:一种沟槽功率器件的制作方法，包括:提供一半导体衬底；在所述半导体衬底上形成外延层；在所述外延层内形成栅极沟槽；在所述栅极沟槽的内壁上沉积栅极材料，形成沟槽功率器件粗坯；对所述沟槽功率器件粗坯进行热氧化工艺，本发明通过对沟槽功率器件粗坯进行热氧化，并去除由此产生的氧化层，减小因半导体衬底及栅极材料中氧杂质含量高而降低击穿电压对沟槽功率器件造成的影响，提高沟槽功率器件的性能。
【附图说明】
[0026]图1是本发明【具体实施方式】提供的一种沟槽功率器件的制作方法流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合图1并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0028]图1是本发明【具体实施方式】提供的一种沟槽功率器件的制作方法流程图。
[0029]一种沟槽功率器件的制作方法，包括:
[0030]步骤110、提供一半导体衬底；
[0031]步骤120、在所述半导体衬底上形成外延层；
[0032]步骤130、在所述外延层内形成栅极沟槽；
[0033]步骤140、在所述栅极沟槽的内壁上沉积栅极材料，形成沟槽功率器件粗坯；
[0034]步骤150、对所述沟槽功率器件粗坯进行热氧化工艺。
[0035]在本实施例中，所述热氧化工艺的温度为750°C _850°C，例如750°C、800°C、850°C，其中较佳的温度为900°C。
[0036]在本实施例中，所述步骤150之后还包括:
[0037]步骤160、去除热氧化工艺中产生的氧化层。
[0038]在本实施例中，所述步骤160中采用湿刻的方法去除所述氧化层，例如，采用酸液去除氧化层。
[0039]在本实施例中，所述步骤130中采用光刻和蚀刻工艺在所述外延层内形成栅极沟槽，首先在外延层形成光刻胶，再对光刻胶进行曝光与显影，形成图案化的光刻胶，再以图案化的光刻胶为部分保护层，对外延层进行蚀刻，最后除去光刻胶，得到栅极沟槽。
[0040]在本实施例中，所述栅极材料为多晶硅。
[0041 ] 在本实施例中，所述步骤160之后还包括:
[0042]步骤170、在栅极沟槽两侧的外延层上进行离子注入，形成源区和漏区，进而形成沟槽功率器件。
[0043]以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方法，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种沟槽功率器件的制作方法，其特征在于，包括: 步骤110、提供一半导体衬底； 步骤120、在所述半导体衬底上形成外延层； 步骤130、在所述外延层内形成栅极沟槽； 步骤140、在所述栅极沟槽的内壁上沉积栅极材料，形成沟槽功率器件粗坯； 步骤150、对所述沟槽功率器件粗坯进行热氧化工艺。2.根据权利要求1所述的一种沟槽功率器件的制作方法，其特征在于，所述热氧化工艺的温度为750°C -850°C。3.根据权利要求2所述的一种沟槽功率器件的制作方法，其特征在于，所述步骤150之后还包括: 步骤160、去除热氧化工艺中产生的氧化层。4.根据权利要求3所述的一种沟槽功率器件的制作方法，其特征在于，所述步骤160中采用湿刻的方法去除所述氧化层。5.根据权利要求1所述的一种沟槽功率器件的制作方法，其特征在于，所述步骤130中采用光刻和蚀刻工艺在所述外延层内形成栅极沟槽。6.根据权利要求1所述的一种沟槽功率器件的制作方法，其特征在于，所述栅极材料为多晶石圭。7.根据权利要求3所述的一种沟槽功率器件的制作方法，其特征在于，所述步骤160之后还包括: 步骤170、在栅极沟槽两侧的外延层上进行离子注入，形成源区和漏区。
【专利摘要】本发明涉及功率器件领域，尤其涉及一种沟槽功率器件的制作方法，包括：提供一半导体衬底；在所述半导体衬底上形成外延层；在所述外延层内形成栅极沟槽；在所述栅极沟槽的内壁上沉积栅极材料，形成沟槽功率器件粗坯；对所述沟槽功率器件粗坯进行热氧化工艺，本发明通过对沟槽功率器件粗坯进行热氧化，并去除由此产生的氧化层，减小因半导体衬底及栅极材料中氧杂质含量高而降低击穿电压对沟槽功率器件造成的影响，提高沟槽功率器件的性能。
【IPC分类】H01L21/336, H01L21/324
【公开号】CN105590857
【申请号】CN201410577188
【发明人】唐怡
【申请人】无锡蓝阳谐波科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月24日