沟槽型双层栅MOS结构的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种沟槽型双层栅MOS器件的制作方法，步骤包括：1)在硅衬底上通过刻蚀形成沟槽；2)在沟槽内生长沟槽层接膜；3)在沟槽内生长多晶硅，并反刻蚀，形成源极多晶硅；4)去除部分沟槽层接膜，使沟槽层接膜的高度低于源极多晶硅的高度；5)生长厚度为

Method for manufacturing trench type double layer grid MOS structure

The invention discloses a method for making a trench type, double gate MOS device comprises the following steps: 1) on silicon substrate trenches are formed by etching; 2) growth in the trench trench layer film; 3) the growth of polysilicon in the groove, and anti etching, forming a source of polysilicon; 4) to remove part of the trench layer the film, the groove height below the source of polysilicon film with high growth; 5) thickness

【技术实现步骤摘要】
沟槽型双层栅MOS结构的制造方法
本专利技术涉及集成电路制造领域，特别是涉及沟槽型双层栅MOS结构的制造方法。
技术介绍
现有的沟槽型双层栅MOS器件的结构、形貌如图1、2所示，沟槽下层为源极多晶硅，上层为栅极多晶硅，沟槽侧壁为沟槽层接膜(TCHliner)，栅极多晶硅和源极多晶硅之间为栅氧和IPO介质层(沟槽侧壁与栅极多晶硅接触的部分为栅氧)。其中，栅极多晶硅和源极多晶硅之间的栅氧和IPO介质层(inter-polysiliconoxide，多晶硅间的氧化层，通过氧化源极多晶硅而形成)是利用热氧化膜在硅和多晶硅上成膜厚度的差异，一步氧化形成的。这种工艺方法的优点是工艺简单，缺点是其采用的是湿氧氧化方法，栅氧的质量不够好，有控制电压(VRAMP)和可靠性(Reliability)的隐患，两层多晶硅间容易漏电。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种沟槽型双层栅MOS结构的制造方法，它可以提高器件的可靠性和耐压性能。为解决上述技术问题，本专利技术的沟槽型双层栅MOS器件的制作方法，步骤包括：1)在硅衬底上通过刻蚀形成沟槽；2)在沟槽内生长沟槽层接膜；3)在沟槽内生长多晶硅，并反刻蚀，形成源极多晶硅；4)去除部分沟槽层接膜，使沟槽层接膜的高度低于源极多晶硅的高度；5)生长厚度为的薄氧化层；6)淀积氮化硅；7)生长栅极多晶硅，并反刻蚀至硅衬底表面；8)进行基极注入、源级注入，淀积层间介质层，刻蚀接触孔，制作金属和钝化层，完成器件的制作。较佳的，步骤2)采用热氧化和高温氧化方法生长沟槽层接膜，沟槽层接膜的厚度为步骤3)，反刻蚀的量为1～1.2微米，约沟槽的一半高度。步骤4)，可以采用湿法刻蚀方法。步骤5)，可以采用热氧化方法。步骤6)，氮化硅的厚度为本专利技术通过优化栅氧和介质层的膜质结构，通过薄栅氧+氮化硅的组合，提高了栅氧的质量，从而提高了器件的耐压性能和可靠性，满足了两层多晶硅间的漏电要求。附图说明图1是现有的沟槽型双层栅MOS器件的结构示意图。图2是图1结构的沟槽型双层栅MOS器件的扫描电镜图。图3是图1结构的沟槽型双层栅MOS器件的控制电压正态分布图。图4～图6是本专利技术实施例的沟槽型双层栅MOS器件的制造方法流程示意图。图7是本专利技术实施例的沟槽型双层栅MOS器件的扫描电镜图。图8是本专利技术实施例的沟槽型双层栅MOS器件的控制电压正态分布图。图9是本专利技术实施例的沟槽型双层栅MOS器件与现有结构的沟槽型双层栅MOS器件的关键参数的对比图。其中，每张小图中左侧为现有结构的沟槽型双层栅MOS器件的测试数据，右侧为本专利技术实施例的沟槽型双层栅MOS器件的测试数据。图中附图标记说明如下：1：沟槽层接膜2：源极多晶硅3：IPO介质层4：栅氧5：栅极多晶硅6：热氧化层7：氮化硅8：接触孔9：层间介质层(ILD)具体实施方式为对本专利技术的
技术实现思路
、特点与功效有更具体的了解，现结合附图和具体实施例，对本专利技术详述如下：本实施例的沟槽型双层栅MOS器件，具体制作工艺流程包括如下步骤：步骤1，在硅衬底上通过刻蚀形成沟槽。步骤2，通过热氧化和HTO(HighTemperatureOxidation，高温氧化)方法在沟槽内生长厚度为的沟槽层接膜(TCHliner)。步骤3，在沟槽内生长多晶硅，并进行反刻蚀1～1.2微米(约沟槽的一半高度)，形成源极多晶硅。步骤4，湿法刻蚀去除部分沟槽层接膜，形成如图4所示的结构。步骤5，通过热氧化形成厚度为的薄氧化层，作为多晶硅间的热氧介质层。步骤6，淀积氮化硅，作为多晶硅间的介质层。步骤7，生长栅极多晶硅，并反刻蚀至硅衬底表面，形成如图5所示的结构。步骤8，依次进行基极注入、源级注入，淀积层间介质层(ILD)，刻蚀接触孔，制作金属和钝化层，最终形成如图6所示的结构。由图8的控制电压测试结果可见，本实施例的沟槽型双层栅MOS器件的控制电压正态分布曲线比现有结构的沟槽型双层栅MOS器件的控制电压正态分布曲线更好(W1为现有的沟槽型双层栅MOS器件的控制电压正态分布曲线；W2为本实施例的沟槽型双层栅MOS器件的控制电压正态分布曲线)。由图9的关键参数测试结果可见，本实施例的沟槽型双层栅MOS器件良率高，各关键参数(IGSS：栅极到源极的正向漏电；IGSSR：栅极到源极的反向漏电；IDSS：漏端到源极的漏电；BVDSS：耐压；VTH：栅极的开启电压；RDSON：器件全开时的阻值电阻；VFSD：正向导通压降)与现有结构的沟槽型双层栅MOS器件相当。本文档来自技高网...

【技术保护点】
沟槽型双层栅MOS器件的制作方法，其特征在于，步骤包括：1)在硅衬底上通过刻蚀形成沟槽；2)在沟槽内生长沟槽层接膜；3)在沟槽内生长多晶硅，并反刻蚀，形成源极多晶硅；4)去除部分沟槽层接膜，使沟槽层接膜的高度低于源极多晶硅的高度；5)生长厚度为

【技术特征摘要】
1.沟槽型双层栅MOS器件的制作方法，其特征在于，步骤包括：1)在硅衬底上通过刻蚀形成沟槽；2)在沟槽内生长沟槽层接膜；3)在沟槽内生长多晶硅，并反刻蚀，形成源极多晶硅；4)去除部分沟槽层接膜，使沟槽层接膜的高度低于源极多晶硅的高度；5)生长厚度为的薄氧化层；6)淀积氮化硅；7)生长栅极多晶硅，并反刻蚀至硅衬底表面；8)进行基极注入、源级注入，淀积层间介质层，刻蚀接触孔，制作金属和钝化层，完成器件的制作。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31