MOSFET器件的制作方法、及其器件、设备的制作方法及其设备技术

本发明专利技术提供了一种MOSFET器件的制作方法，包括：形成具有栅极沟槽的MOSFET器件结构；所述MOSFET器件结构包括衬底，以及形成于所述衬底上的外延层；场氧层，形成于所述栅极沟槽的内壁以及所述栅极沟槽外的所述外延层的表面上；形成屏蔽栅极；其中，所述屏蔽栅极顶端是平整的表面。形成栅间氧化层以及栅极；所述栅间氧化层形成于所述屏蔽栅极的平整的表面上，所述栅极形成于所述栅间氧化层上；在所述栅极周围的所述外延层中依次形成体区离子注入层、源区离子注入层，在所述栅极的顶端依次形成层间介质层和金属铝层，以及形成接触孔。该技术方案解决了如何制作平整表面的屏蔽栅极的问题，实现了保证器件具有更好的电性的技术效果。实现了保证器件具有更好的电性的技术效果。实现了保证器件具有更好的电性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
MOSFET器件的制作方法、及其器件、设备的制作方法及其设备


[0001]本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种MOSFET器件的制作方法、及其器件、设备的制作方法及其设备。

技术介绍

[0002]目前在SGT/Trench mos产品，因垂直器件的沟槽存在，在填充多晶硅时，
[0003]因Trench沟槽的存在，导致在多晶硅形成时，因多晶硅形成的方式，导致一定会在Trench顶部以下形成缝隙(Seam)，此缝隙会在多晶硅刻蚀时被放大，从而影响器件性能。
[0004]为了保证多晶硅的填充效果，通常会将器件的沟槽角度控制在小于89 度，因此工艺影响，导致Trench角度无法做的过直，致使在非直角的沟槽填充中，底部多晶硅的宽度较小，在涉及横向二维电荷耦合器件中，使得器件的电荷耦合能力下降。而对器件性能有进一步影响。因而，特征尺寸缩小成为难题，因而，开发一种制作平坦形貌的多晶硅，成为本领域技术人员亟待要解决的技术重点。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种MOSFET器件的制作方法、及其器件、设备的制作方法及其设备，以解决如何制作平整表面的屏蔽栅极的问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种MOSFET器件的制作方法，包括：形成具有栅极沟槽的MOSFET器件结构；所述MOSFET器件结构包括衬底，以及形成于所述衬底上的外延层；所述栅极沟槽形成于所述外延层中；场氧层，形成于所述栅极沟槽的内壁以及所述栅极沟槽外的所述外延层的表面上；
[0007]形成屏蔽栅极，所述屏蔽栅极形成于所述栅极沟槽的底部；所述场氧层形成于所述屏蔽栅极与所述外延层之间；其中，所述屏蔽栅极顶端是平整的表面。
[0008]形成栅间氧化层以及栅极；所述栅间氧化层形成于所述屏蔽栅极的平整的表面上，所述栅极形成于所述栅间氧化层上，且填满所述栅极沟槽的顶端；
[0009]在所述栅极周围的所述外延层中依次形成体区离子注入层、源区离子注入层，在所述栅极的顶端依次形成层间介质层和金属铝层，以及形成接触孔；所述接触孔贯穿所述体区离子注入层、所述源区离子注入层、所述层间介质层以及所述金属铝层的远离所述栅极的边缘。
[0010]可选的，形成屏蔽栅极具体包括：
[0011]在所述栅极沟槽中沉积栅极材料；其中，所述栅极沟槽中包括一缝隙；
[0012]在所述缝隙中形成氧化层；
[0013]去除所述栅极沟槽顶端的栅极材料以及所述栅极沟槽外的外延层表面的栅极材料，以在所述栅极沟槽的底部形成所述屏蔽栅极。
[0014]可选的，在所述缝隙中形成氧化层的方式是：对所述栅极沟槽中的栅极材料进行低温热氧化，以使得所述缝隙中形成所述氧化层，以填满所述缝隙。
[0015]可选的，去除所述栅极沟槽顶端的栅极材料以及所述栅极沟槽外的外延层表面的栅极材料，以在所述栅极沟槽的底部形成所述屏蔽栅极，具体包括：
[0016]刻蚀所述栅极沟槽外所述场氧层表面的栅极材料，以及所述栅极沟槽顶端的栅极材料和所述缝隙中的所述氧化层，以在所述栅极沟槽的底部形成表面平整的所述屏蔽栅极。
[0017]可选的，去除所述栅极沟槽顶端的栅极材料以及所述栅极沟槽外的外延层表面的栅极材料，以在所述栅极沟槽的底部形成所述屏蔽栅极，具体包括：
[0018]CMP抛光所述栅极沟槽外的所述场氧层表面沉积的栅极材料；
[0019]刻蚀所述栅极沟槽顶端的所述栅极材料和所述缝隙中的所述氧化层，以在所述栅极沟槽底部形成表面平整的所述屏蔽栅极。
[0020]可选的，刻蚀所述栅极沟槽顶端的所述栅极材料和所述缝隙中的所述氧化层，所述栅极材料与所述氧化层的刻蚀选择比为75：1，以使得刻蚀后的所述屏蔽栅极顶部形成平整的表面。
[0021]可选的，形成栅间氧化层以及栅极具体包括：
[0022]在所述屏蔽栅极顶端形成所述栅间氧化层；
[0023]在所述栅间氧化层的顶端的所述栅极沟槽中沉积栅极材料；
[0024]刻蚀所述栅极沟槽外的所述场氧层表面的栅极材料，以形成所述栅极；其中，所述栅极的顶端是平整表面。
[0025]根据本专利技术的第二方面，提供了一种MOSFET器件，利用本专利技术第一方面任一项所述的MOSFET器件的制作方法制作而成，包括：
[0026]具有栅极沟槽的MOSFET器件结构，所述MOSFET器件包括衬底，以及形成于所述衬底上的外延层；所述栅极沟槽形成于所述外延层中；场氧层，形成于所述栅极沟槽的内壁以及所述栅极沟槽外的所述外延层的表面上；
[0027]屏蔽栅极，形成于所述栅极沟槽的底部；所述场氧层形成于所述屏蔽栅极与所述外延层之间；其中，所述屏蔽栅极顶端是平整的表面；
[0028]栅间氧化层以及栅极，其中，所述栅间层形成于所述屏蔽栅极的平整表面上；
[0029]体区离子注入层、源区离子注入层、层间介质层、金属铝层以及接触孔。
[0030]可选的，所述屏蔽栅极的平整表面下包括一缝隙；所述缝隙中填充有氧化层。
[0031]可选的，所述栅极的顶端是平整表面。
[0032]可选的，所述栅极的材料为多晶硅。
[0033]可选的，所述氧化层为二氧化硅。
[0034]可选的，所述MOSFET器件的特征尺寸在0.5
‑
0.8um pitch之间。
[0035]根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备的制作方法，包括本专利技术第一方面任一项所述的MOSFET器件的制作方法。
[0036]根据本专利技术的第四方面，提供了一种电子设备，包括本专利技术第二方面任一项所述的MOSFET器件。
[0037]本专利技术提供的一种MOSFET器件的制作方法，通过形成表面平整的屏蔽栅极，其次，在屏蔽栅极顶端形成栅间氧化层，以使得在栅间氧化层的顶端形成表面平整的栅极；可见，本专利技术提供的技术方案解决了如何制作平整表面的屏蔽栅极的问题，从而实现了保证器件
具有更好的电性的技术效果。
[0038]进一步地，解决了如何形成表面平整的栅极的问题；其中，相比于现有技术中在严重的V口形貌的屏蔽栅极表面形成栅极而言，使得在器件的特征尺寸可以进一步缩小，且同时能够保证更小器件结构的屏蔽栅极有一定的厚度；从而在器件特征尺寸进一步缩小的同时，实现了保证屏蔽栅电荷耦合能力，进而保证器件的击穿电压，避免击穿的技术效果。当然地，本专利技术提供的技术方案，能够保证更小器件结构的屏蔽栅极仍然有一定的厚度的条件，因而利用本专利技术提供的技术方案制作的器件的特征尺寸可以进一步缩小。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1是本专利技术一实施例提供的一种MOSFET器件的制作方法的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOSFET器件的制作方法，其特征在于，包括：形成具有栅极沟槽的MOSFET器件结构；所述MOSFET器件结构包括衬底，以及形成于所述衬底上的外延层；所述栅极沟槽形成于所述外延层中；场氧层，形成于所述栅极沟槽的内壁以及所述栅极沟槽外的所述外延层的表面上；形成屏蔽栅极，所述屏蔽栅极形成于所述栅极沟槽的底部；所述场氧层形成于所述屏蔽栅极与所述外延层之间；其中，所述屏蔽栅极顶端是平整的表面。形成栅间氧化层以及栅极；所述栅间氧化层形成于所述屏蔽栅极的平整的表面上，所述栅极形成于所述栅间氧化层上，且填满所述栅极沟槽的顶端；在所述栅极周围的所述外延层中依次形成体区离子注入层、源区离子注入层，在所述栅极的顶端依次形成层间介质层和金属铝层，以及形成接触孔；所述接触孔贯穿所述体区离子注入层、所述源区离子注入层、所述层间介质层以及所述金属铝层的远离所述栅极的边缘。2.根据权利要求1所述的MOSFET器件的制作方法，其特征在于，形成屏蔽栅极具体包括：在所述栅极沟槽中沉积栅极材料；其中，所述栅极沟槽中包括一缝隙；在所述缝隙中形成氧化层；去除所述栅极沟槽顶端的栅极材料以及所述栅极沟槽外的外延层表面的栅极材料，以在所述栅极沟槽的底部形成所述屏蔽栅极。3.根据权利要求2所述的MOSFET器件的制作方法，其特征在于，在所述缝隙中形成氧化层的方式是：对所述栅极沟槽中的栅极材料进行低温热氧化，以使得所述缝隙中形成所述氧化层，以填满所述缝隙。4.根据权利要求3所述的MOSFET器件的制作方法，其特征在于，去除所述栅极沟槽顶端的栅极材料以及所述栅极沟槽外的外延层表面的栅极材料，以在所述栅极沟槽的底部形成所述屏蔽栅极，具体包括：刻蚀所述栅极沟槽外所述场氧层表面的栅极材料，以及所述栅极沟槽顶端的栅极材料和所述缝隙中的所述氧化层，以在所述栅极沟槽的底部形成表面平整的所述屏蔽栅极。5.根据权利要求3所述的MOSFET器件的制作方法，其特征在于，去除所述栅极沟槽顶端的栅极材料以及所述栅极沟槽外的外延层表面的栅极材料，以在所述栅极沟槽的底部形成所述屏蔽栅极，具体包括：CMP抛光所述栅极沟槽外的所述场氧层表面沉积的栅极材料；刻蚀所述栅极沟槽顶端的所述栅极材料和所述缝隙中的所述氧化层，以在所述栅极沟槽底部形成表...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳旭，欧新华，袁琼，陈敏，符志岗，孙春明，
申请(专利权)人：上海芯导电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：