[發明專利]應用于溝槽型MOS器件的溝槽柵及其制備方法

在審

• 申請號: 201310291537.3
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN104282543A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 郭曉波;胡榮星
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王函

1.一種應用于溝槽型MOS器件的溝槽柵的制備方法，其特征在于，，包括以下步驟：

(1)在需要制作溝槽柵的硅基片上依次生長第一柵氧化層和氮化硅層；

(2)依次刻蝕氮化硅層和第一柵氧化層以形成溝槽開口；

(3)使用熱氧化法在溝槽開口處生長一二氧化硅層，形成圓滑后的溝槽頂角；

(4)以溝槽表面剩余的氮化硅層為刻蝕掩模，刻蝕去除溝槽開口處的二氧化硅層；

(5)以溝槽表面剩余的氮化硅層為刻蝕掩模，刻蝕硅基片，形成溝槽；

(6)使用熱氧化法在溝槽側壁和圓滑后的溝槽頂角處生長第二柵氧化層，獲得再次圓滑后的溝槽頂角；

(7)使用濕法刻蝕法去除溝槽表面剩余的氮化硅層；

(8)使用化學氣相淀積方法在溝槽內填充多晶硅；

(9)經由光刻和刻蝕的方法形成最終所需的由多晶硅、第一柵氧化層和第二柵氧化層組成的具有圓滑頂角的溝槽柵結構。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，在所述第一柵氧化層生長之前，使用濕法清洗和/或犧牲氧化的方法去除硅基片表面的缺陷和雜質。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述第一柵氧化層使用熱氧化法生長，其生長溫度為750-1100℃。

4.根據權利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述第一柵氧化層的厚度為50-5000埃。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述氮化硅層采用低壓化學氣相淀積方法生長，其厚度為1000-5000埃。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的熱氧化法包括干法氧化和濕法氧化，其生長溫度為750-1100℃，在熱氧化生長所述二氧化硅層的過程中需要消耗一部分硅基片里的硅，硅基片上位于溝槽頂角處的硅也會被消耗掉一小部分，形成圓滑后的溝槽頂角。

7.根據權利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述二氧化硅層的厚度為100～10000埃。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述的刻蝕是指各項同性的濕法刻蝕。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述的刻蝕是指以氫氟酸或被氟化銨緩沖的稀氫氟酸為主要刻蝕溶劑的各向同性的濕法刻蝕。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(6)中，在所述第二柵氧化層生長之前，使用濕法清洗的方法去除所述溝槽側壁和圓滑后的溝槽頂角處的缺陷和雜質。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(6)中,所述第二柵氧化層使用熱氧化法生長，其生長溫度為750-1100℃，厚度為50-5000埃。

12.根據權利要求1或11所述的方法，其特征在于，在步驟(6)中,所述第二柵氧化層的厚度和第一柵氧化層的厚度相同。

13.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(9)中，在所述光刻之前，采用干法回刻或化學機械研磨的方法對步驟(8)所形成的多晶硅進行平坦化處理。

14.采用權利要求1-13任一項所述的方法制得的應用于溝槽型MOS器件的具有圓滑頂角的溝槽柵結構。