溝槽型mosfet柵極引出端結構及制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種溝槽型MOSFET柵極引出端的結構，其柵極引出端接觸孔避開橫縱溝槽垂直交叉的區域，避免了由于溝槽垂直交叉區域多晶硅填充形成空洞或縫隙而導致接觸孔形成穿通的問題，提高了產品的良率及可靠性。本發明還公開了所述溝槽型MOSFET柵極引出端的制造方法。
【專利說明】溝槽型MOSFET柵極引出端結構及制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體器件的制造領域，特別是指一種溝槽型MOSFET柵極引出端結構，本發明還涉及所述溝槽型MOSFET柵極引出端結構的制造方法。
【背景技術】
[0002]在半導體集成電路制造領域，典型的功率溝槽型MOSFET的柵極接觸孔版圖設計如圖1、2所示，其是具有多個橫縱交叉的溝槽型柵極，然后通過柵極接觸孔將溝槽柵極引出。一般將溝槽型柵極弓I出的接觸孔被設計在橫縱交叉的區域(如圖中的虛線框所示)，而溝槽橫縱交叉的位置由于溝槽尺寸變大，多晶硅柵極淀積后容易形成孔洞或者縫隙，當接觸孔開在這個位置，接觸孔硅刻蝕容易出現穿通問題。圖3是沿圖1所示的虛線方向的溝槽剖面圖，圖4是圖3的局部放大圖，從圖4中可以看出，位于橫縱溝槽柵極交叉區域的接觸孔，一直打到溝槽底部，破壞底部柵氧質量，最終導致低良率或者器件可靠性問題。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種溝槽型MOSFET柵極引出端結構，提高器件的良率及可靠性。
[0004]本發明還要解決的技術問題在于提供所述溝槽型MOSFET柵極引出端結構的制造方法。
[0005]為解決上述問題，本發明所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構，包含有多條第一溝槽和第二溝槽，多條第一溝槽均與第二溝槽形成垂直交叉連接；將第一溝槽引出的多個接觸孔，均位于避開第一、第二溝槽的垂直交叉區域的第二溝槽中。
[0006]進一步地，所述多條第一溝槽是MOS器件的柵極，所述與第一溝槽垂直交叉連接的第二溝槽是用于將多條第一溝槽引出；第二溝槽的寬度大于第一溝槽，且其數量為一條或者多條。
[0007]進一步地，所述的多個接觸孔，位于第二溝槽中且與垂直交叉區域之間的距離大于零。
[0008]為解決上述問題，本發明所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構的制造方法，包含如下幾個步驟:
[0009]第I步，第一、第二溝槽刻蝕完成之后，填充多晶硅并回刻；
[0010]第2步，在非溝槽交叉區域刻蝕多個接觸孔，引出溝槽柵極。
[0011]進一步地，所述第2步中，所述的多個接觸孔是位于第二溝槽中且與第一、第二溝槽垂直交叉區域的距離大于零。
[0012]本發明所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構及制造方法，將柵極引出的接觸孔位置避開第一、第二溝槽柵極交叉的區域，避免了接觸孔在交叉區域形成穿通，提高了產品良率及可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是傳統的接觸孔版圖；
[0014]圖2是另一傳統的接觸孔版圖；
[0015]圖3是溝槽剖面圖；
[0016]圖4是圖3的局部放大圖；
[0017]圖5是本發明的實施例一接觸孔版圖；
[0018]圖6是本發明的實施例二接觸孔版圖；
[0019]圖7是本發明工藝步驟一的示意圖；
[0020]圖8是圖7的剖視圖；
[0021]圖9是圖7的另一剖視圖；
[0022]圖10是本發明工藝步驟二的示意圖；
[0023]圖11是圖10的剖視圖；
[0024]圖12是圖10的另一剖視圖。
[0025]附圖標記說明
[0026]101是第一溝槽，102是接觸孔，103是第二溝槽。
【具體實施方式】
[0027]本發明所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構，其實施例一如圖5所示，溝槽型MOSFET具有多個第一溝槽型101，多條第一溝槽與101第二溝槽103垂直交叉，多條第一溝槽101是MOS器件的溝槽型柵極，第二溝槽103是用于將第一溝槽101引出，其寬度一般大于第一溝槽101，第二溝槽103的數量視器件而定，一般為2?4條。第一溝槽101與第二溝槽103的交叉區域如圖5中虛線圈所示，即第一、第二溝槽的結合部，此交叉區域的多晶硅容易形成空洞或縫隙。將溝槽柵極引出的接觸孔102設計在避開所述交叉區域的第二溝槽103上，這樣在使得接觸孔102在刻蝕到溝槽下方時不會出現穿通，影響溝槽MOSFET的良率及穩定性。
[0028]所述的接觸孔102，必須避開溝槽的交叉區域，以免交叉區域多晶硅填充的空洞缺陷導致接觸孔出現穿通問題。圖5中，接觸孔102的位置與交叉區域的距離D大于零。
[0029]本發明所述的另一實施例如圖6所示，其與實施例一的區別在于:第一溝槽101與第二溝槽103的交叉區域變小，即，第一溝槽101不完全深入到第二溝槽103中，第二溝槽103在交叉區域的寬度變窄。將溝槽柵極引出的接觸孔102同樣設計在避開所述交叉區域的第二溝槽103上。本發明所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構的制造方法包含如下步驟:
[0030]第I步，第一及第二溝槽刻蝕完成之后，填充多晶硅并回刻，如圖7所示。
[0031]沿圖7中的y方向的剖視圖如圖8所示，第二溝槽填滿并回刻后的剖視圖。
[0032]沿圖7中的X方向的剖視圖如圖9所示，在交叉區域存在填充的縫隙。
[0033]第2步，在非溝槽交叉區域刻蝕多個接觸孔，引出溝槽柵極。如圖10所示。沿圖10所示的的X方向及I方向的溝槽剖視圖分別如圖11、12所示，在溝槽的非交叉區域形成的接觸孔，其底部沒有穿通。
[0034]以上僅為本發明的優選實施例，并不用于限定本發明。對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種溝槽型MOSFET柵極引出端結構，包含有多條第一溝槽和第二溝槽，多條第一溝槽均與第二溝槽形成垂直交叉連接，其特征在于:將第一溝槽弓I出的多個接觸孔，均位于避開第一、第二溝槽的垂直交叉區域的第二溝槽中。
2.如權利要求1所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構，其特征在于:所述多條第一溝槽是MOS器件的柵極，所述與第一溝槽垂直交叉連接的第二溝槽是用于將多條第一溝槽引出；第二溝槽的寬度大于第一溝槽，且其數量為一條或者多條。
3.如權利要求1所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構，其特征在于:所述的多個接觸孔，位于第二溝槽中且與垂直交叉區域之間的距離大于零。
4.如權利要求1所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構的制造方法，其特征在于:包含如下幾個步驟: 第I步，第一、第二溝槽刻蝕完成之后，填充多晶硅并回刻； 第2步，在非溝槽交叉區域刻蝕多個接觸孔，引出溝槽柵極。
5.如權利要求4所述的溝槽型MOSFET柵極引出端結構的制造方法，其特征在于:第2步中，所述的多個接觸孔是位于第二溝槽中且與第一、第二溝槽垂直交叉區域的距離大于零。
【文檔編號】H01L21/28GK104347687SQ201310330385
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】張楠, 邵向榮, 繆進征 申請人:上海華虹宏力半導體制造有限公司