[發明專利]溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜的制造方法

有效

• 申請號: 201410482674.X
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104362088B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 陳晨;陳正嶸;陳菊英
• 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: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別是涉及一種溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜的制造方法。

背景技術

現有溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜是由熱氧加高密度等離子體氧化膜組成的，其制造方法包括：在硅基板上，生長第一氮化膜；在硅基板上，進行溝槽刻蝕；在溝槽內，生長介質層；在介質層上，生長第一層多晶硅；對第一層多晶硅進行反刻蝕；去除第一層多晶硅上方的溝槽側壁介質層；在溝槽的底部和側壁以及硅基板表面淀積第二氮化膜后，刻蝕去除溝槽底部的第二氮化膜，露出第一層多晶硅；(圖1所示)在第一層多晶硅上，生長熱氧介質層；去除溝槽側壁的第二氮化膜和硅基板表面的第一、二氮化膜；墊積高密度等離子體氧化膜；(圖2所示)CMP化學研削處理，把高密度等離子體氧化膜的厚度，磨至硅表面一定厚度；(圖3所示)；濕法刻蝕高密度等離子體氧化膜；(圖4所示)柵極氧化層生長；第二層多晶硅淀積與反刻蝕；形成基極和源極；形成接觸孔、金屬和鈍化層。現有多晶硅間高密度等離子體氧化膜制造方法的優點是高密度等離子體氧化膜在溝槽中的填充性好，且膜質致密性好。其缺點是工藝復雜，需要HDP?OX?DEP(墊積高密度等離子體氧化膜)，CMP(化學研削)，WET?ET(濕法刻蝕)的繁瑣步驟，且該組合的三種設備面內均一性各不相同，導致IPO(高密度等離子體氧化膜)厚度穩定性差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種與現有技術相比能提供更高厚度穩定性的溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜的制造方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜的制造方法，包括以下步驟：

1)在硅基板上，生長第一氮化膜；

2)在硅基板上，進行溝槽刻蝕；

3)在溝槽內，生長介質層；

4)在介質層上，生長第一層多晶硅；

5)對第一層多晶硅進行反刻蝕；

6)去除第一層多晶硅上方溝槽側壁的介質層；

7)在溝槽的底部和側壁以及硅基板表面淀積第二氮化膜后，刻蝕去除溝槽底部的第二氮化膜，露出第一層多晶硅；

8)在第一層多晶硅上，生長熱氧介質層；

9)去除溝槽側壁的第二氮化膜和硅基板表面的第一、二氮化膜；

10)墊積高密度等離子體氧化膜，墊積厚度為4300埃至5000埃，優選為4500埃；現有方法墊積厚度一般為13000埃至15500埃，本方法能減薄到現有方法厚度的1/3；

11)濕法刻蝕高密度等離子體氧化膜；

12)柵極氧化層生長；

13)第二層多晶硅淀積與反刻蝕；

14)形成基極和源極；

15)形成接觸孔、金屬和鈍化層。

其中，在步驟11)和步驟12)之間還具有步驟A)，生成一氧化膜后，再將此氧化膜刻蝕去除。增加此步驟的目的是使柵極表面更加平整，提高器件整體性能。

隨著高密度等離子體氧化膜墊積的厚度越厚，面內周邊與中心的差異越大；CMP研磨時，面內會有圈狀膜厚差異，這個是機臺特性；WET?ET的刻蝕速率會隨著使用時間變化。本發明的多晶硅間高密度等離子體氧化膜的制造方法與現有技術相比，在同樣隔離性能的情況下，本發明的方法省略了研磨及濕法刻蝕，簡化了工藝步驟，改善了兩層多晶硅間氧化膜的面內均一性。高密度等離子體氧化膜墊積厚度減薄至原來的1/3即能使兩層多晶硅間有氧化膜隔絕，節約成本。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是現有溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜制造方法示意圖一。

圖2是現有溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜制造方法示意圖二。

圖3是現有溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜制造方法示意圖三。

圖4是現有溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜制造方法示意圖四。

圖5是本發明溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜制造方法示意圖一。

圖6是本發明溝槽型雙層柵MOS多晶硅間高密度等離子體氧化膜制造方法示意圖二。

附圖標記說明

1為硅基板，

2為第一氮化膜

3為介質層

4為第一層多晶硅

5為第二氮化膜

6為熱氧介質層

7為高密度等離子體氧化膜

具體實施方式