三掩膜形成屏蔽栅极沟槽场效应晶体管的方法及器件

摘要

在带有三掩膜屏蔽栅工艺的沟槽中直接接触，本发明提出了一种半导体器件及其制备方法。在半导体衬底上使用沟槽掩膜，刻蚀衬底形成三种不同宽度的沟槽。第一导电材料形成在沟槽底部。第二导电材料形成在第一导电材料上方。绝缘层将第一和第二导电材料分隔开。第一绝缘层沉积在沟槽上方。本体层形成在衬底的顶部。源极形成在本体层中。在沟槽和源极上方使用第二绝缘层。在第二绝缘层上方使用接触掩膜。形成穿过第二绝缘层的源极和栅极接头。源极和栅极金属形成在第二绝缘层上方。

主权项

一种用于制备屏蔽栅极沟槽半导体器件的方法，其特征在于，包括：步骤a：将沟槽掩膜作为第一掩膜，用于半导体衬底；步骤b：刻蚀半导体衬底，形成晶体管元沟槽（TR1）、栅极沟槽（TR2）和源极沟槽（TR3），它们的宽度分别为晶体管元沟槽宽度（W1）、栅极沟槽宽度（W2）和源极沟槽宽度（W3），其中源极沟槽（TR3）是最宽和最深的沟槽，源极沟槽宽度（W3）取决于栅极沟槽（TR2）的深度（D2）；步骤c：在晶体管元沟槽（TR1）、栅极沟槽（TR2）和源极沟槽（TR3）的底部，制备第一导电材料，以形成源极电极；步骤d：在晶体管元沟槽（TR1）和栅极沟槽（TR2）中的第一导电材料上方，制备第二导电材料，以形成栅极电极，其中第一和第二导电材料相互分离，并通过绝缘材料，与半导体衬底分离；步骤e：在晶体管元沟槽（TR1）、栅极沟槽（TR2）和源极沟槽（TR3）上方，沉积第一绝缘层，其中用绝缘物填满源极沟槽（TR3）的顶部；步骤f：在衬底的顶部，制备一个本体层；步骤g：在本体层的顶部，制备一个源极层；步骤h：在晶体管元沟槽（TR1）、栅极沟槽（TR2）和源极沟槽（TR3）以及源极层的上方，制备第二绝缘层；步骤i：在第二绝缘层上方，运用接触掩膜作为第二掩膜；步骤j：在源极沟槽（TR3）中形成源极电极接触，在栅极沟槽（TR2）中形成栅极电极接触，并形成源极和本体接触到半导体衬底；以及步骤k：运用一个金属掩膜作为第三掩膜，在第二绝缘层上方，制备源极金属和栅极金属。