[發(fā)明專利]一種溝槽型器件溝槽柵制備方法以及溝槽型器件溝槽柵

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• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN112002635A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳軍民;王耀華;高明超
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/308;H01L29/423
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，包括：

在襯底(10)上生長掩膜層，并刻蝕掩膜層形成開口(41)；

采用濕法刻蝕工藝刻蝕開口(41)處的掩膜層，之后刻蝕襯底(10)形成溝槽(40)和溝槽(40)頂部的削切面；

去除掩膜層，并在溝槽(40)側(cè)壁、削切面以及襯底(10)的正面依次生長柵極氧化層(50)和柵極(60)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述在襯底(10)上生長掩膜層，并刻蝕掩膜層形成開口(41)，包括：

采用濕法清洗工藝對襯底(10)進(jìn)行清洗；

采用熱氧化工藝生長第一介質(zhì)層(20)，并采用低壓化學(xué)氣象沉積工藝或增強(qiáng)等離子體化學(xué)氣象沉積工藝生長第二介質(zhì)層(30)；

利用光刻膠作為掩膜，采用干法刻蝕工藝依次刻蝕第二介質(zhì)層(30)和第一介質(zhì)層(20)；

去除光刻膠，形成開口(41)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述采用濕法刻蝕工藝刻蝕開口(41)處的掩膜層，包括：

采用濕法刻蝕工藝，以不同的刻蝕速率刻蝕開口(41)處的第一介質(zhì)層(20)和第二介質(zhì)層(30)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述刻蝕襯底(10)，形成溝槽(40)和溝槽(40)頂部的削切面，包括：

以刻蝕后第二介質(zhì)層(30)作為掩模，采用干法刻蝕工藝刻蝕襯底(10)，形成溝槽40和溝槽40頂部的削切面。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述去除掩膜層，包括：

采用濕法清洗工藝對第一介質(zhì)層(20)、第二介質(zhì)層(30)和溝槽(40)進(jìn)行清洗，以去除第二介質(zhì)層(30)和第一介質(zhì)層(20)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述在溝槽(40)側(cè)壁、削切面以及襯底(10)的正面依次生長柵極氧化層(50)和柵極(60)，包括：

采用濕法清洗工藝清洗溝槽(40)和襯底(10)表面；

采用熱氧化工藝在溝槽(40)內(nèi)壁生長犧牲氧化層，并采用濕法刻蝕工藝去除犧牲氧化層，以去除溝槽(40)表面的缺陷和雜質(zhì)；

采用熱氧化工藝在溝槽(40)側(cè)壁、削切面以及襯底(10)的正面生長柵極氧化層(50)；

采用化學(xué)氣相淀積工藝在柵極氧化層(50)表面形成柵極(60)；

采用干法刻蝕工藝刻蝕柵極(60)，形成包括柵極氧化層(50)和柵極(60)的溝槽柵。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層(20)的刻蝕速率為第二介質(zhì)層(30)的刻蝕速率的1.5倍及以上，且所述第一介質(zhì)層(20)的厚度為第二介質(zhì)層(30)的10％～50％。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層(20)的橫向刻蝕寬度大于第二介質(zhì)層(30)的刻蝕寬度。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述犧牲氧化層和柵極氧化層(60)的生長溫度均為750℃-1300℃，兩者的厚度均為500埃-3000埃。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層(20)采用二氧化硅，其生長溫度為750-1300℃，其厚度為500埃-3000埃；

所述第二介質(zhì)層(30)采用氮化硅，其厚度為1000埃-5000埃。

11.一種采用權(quán)利要求1-10所述的溝槽型器件溝槽柵制備方法制備得到的溝槽型器件溝槽柵，其特征在于，包括柵極氧化層(50)和柵極(60)，所述柵極(60)位于柵極氧化層(50)正面；

所述柵極氧化層(50)和柵極(60)在溝槽(40)側(cè)壁、削切面以及襯底(10)的正面依次生長，所述溝槽(40)和溝槽(40)頂部的削切面通過采用濕法刻蝕工藝刻蝕開口(41)處的掩膜層并刻蝕襯底(10)形成；所述開口(41)通過在襯底(10)上生長掩膜層并刻蝕掩膜層形成。