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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造,特别是涉及一种l&r结构sgt器件的制备方法及sgt器件。
技术介绍
1、自对准工艺在半导体行业很常见,尤其对于先进器件生产来说,合理的自对准设计能够克服光刻机台的极限实现更小的线宽,而对于当前使用市场常见功率器件(最小线宽≥0.13nm)制造来说,自对准主要优势是工艺流程中控制由于光刻偏移可能带来的刻蚀异常,提高器件的良率。
2、目前,在多晶硅反刻后或者源漏形成后,需要考虑到干法刻蚀(dry etch)对多种材料选择比(通常有二氧化硅sio2、氮化硅sin、多晶硅poly、硅si等),并且大都需要考虑自对准主要材料、停止层的生成和去除是否会影响器件结构,涉及的工艺程序较为繁琐。若选择在poly刻蚀之后形成sin层,必须增加poly退火步骤以保证裸漏的poly表层附着一层氧化层,避免sin直接接触poly引起剥离问题。若选择在源漏形成之后生长sin这种方式通常应用于平面结构,凸出来的poly结构利于形成sin侧墙阻挡结构。
3、上述方式对于左右结构分裂栅沟槽型(left&right split-gate trench mosfet,l&r sgt)器件在搭建sin侧墙阻挡结构时需要增加一道光刻和多道不同材料氧化层淀积后,通过干法刻蚀形成侧墙阻挡结构,增加了制程成本,工艺也比较繁琐。另外目前行业内量产的l&r结构sgt接触孔的线宽都比较小,接触孔的对准要求比较高。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术
2、为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种l&r结构sgt器件的制备方法,包括:
3、在衬底上依次形成外延片和掩膜氧化层;
4、对有源区的沟槽区域对应的掩膜氧化层进行刻蚀,保留设定厚度的底部掩膜氧化层在所述外延片表面;
5、沉积氮化硅层,并对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀,以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅侧墙阻挡结构;
6、对所述外延片进行沟槽刻蚀,同时通过控制干法刻蚀对不同材料的选择比保留氮化硅侧墙阻挡结构;
7、在所述沟槽内生长侧壁氧化层及沉淀源极多晶硅,回刻源极多晶硅,使两个相邻氮化硅侧墙阻挡结构之间沟槽内的源极多晶硅低于所述外延片表面;
8、利用干法刻蚀工艺刻蚀部分侧壁氧化层,形成左右结构栅极多晶硅沟槽;
9、在所述左右结构栅极多晶硅沟槽中生长栅氧化层和沉积栅极多晶硅,并回刻形成搭桥式栅极多晶硅结构;
10、在沉积层间介质层后,形成接触孔结构,以制备出l&r结构sgt器件。
11、第一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀,以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅侧墙阻挡结构,包括:
12、利用干法刻蚀工艺对所述氮化硅层进行刻蚀,保留掩膜氧化层侧壁上的氮化硅;
13、利用干法刻蚀工艺对掩膜氧化层和保留的氮化硅进行刻蚀,形成氮化硅侧墙阻挡结构。
14、另一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,在利用干法刻蚀工艺对所述掩膜氧化层和所述氮化硅进行刻蚀的过程中,包括:
15、通过干法刻蚀工艺调整所述掩膜氧化层和所述氮化硅的选择比为1:1,直至刻蚀到所述外延片表面。
16、另一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,在通过控制干法刻蚀对不同材料的选择比保留氮化硅侧墙阻挡结构的过程中,包括:
17、通过干法刻蚀工艺调整掩膜氧化层、氮化硅和所述外延片的选择比为1:1:50。
18、另一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,回刻源极多晶硅,使两个相邻氮化硅侧墙阻挡结构之间沟槽内的源极多晶硅低于所述外延片表面,包括:
19、利用等离子刻蚀方法对源极多晶硅进行刻蚀,直至刻蚀到掩膜氧化层;
20、通过干法刻蚀工艺调整多晶硅、掩膜氧化层和氮化硅的选择比为50:1:1,以对多晶硅、掩膜氧化层和氮化硅进行刻蚀,直至两个相邻氮化硅侧墙阻挡结构之间沟槽内的源极多晶硅低于所述外延片表面。
21、另一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,利用干法刻蚀工艺刻蚀部分侧壁氧化层,形成左右结构栅极多晶硅沟槽,包括:
22、利用干法刻蚀工艺去除沟槽内部源极多晶硅两侧侧壁氧化层,形成左右结构栅极多晶硅沟槽;
23、利用湿法刻蚀工艺去除刻蚀侧壁残留氧化层。
24、另一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,在所述左右结构栅极多晶硅沟槽中生长栅氧化层和沉积栅极多晶硅,并回刻形成搭桥式栅极多晶硅结构,包括:
25、在形成有所述左右结构栅极多晶硅沟槽的衬底上生长栅氧化层和沉积栅极多晶硅;
26、利用等离子刻蚀方法对栅极多晶硅进行刻蚀,直至刻蚀到掩膜氧化层,以形成搭桥式栅极多晶硅结构。
27、另一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,在形成搭桥式栅极多晶硅结构之后,还包括:
28、利用湿法刻蚀工艺减薄掩膜氧化层。
29、另一方面,在本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法中,在沉积层间介质层后,形成接触孔结构,包括:
30、形成p阱区和n阱区,并沉积层间介质层;
31、在所述层间介质层上形成光刻胶层;
32、对所述光刻胶层进行曝光显影,得到光刻胶完全保留区域和光刻胶完全去除区域;所述光刻胶完全去除区域对应于待形成的接触孔区域,所述光刻胶完全保留区域对应于除所述接触孔区域以外的其他区域;
33、以所述光刻胶完全保留区域的光刻胶为掩膜,利用干法刻蚀工艺形成接触孔结构。
34、为了解决上述技术问题,本专利技术还提供一种l&r结构sgt器件,所述l&r结构sgt器件是由如本专利技术实施例提供的上述l&r结构sgt器件的制备方法而得到的。
35、从上述技术方案可以看出,本专利技术所提供的一种l&r结构sgt器件的制备方法,包括:在衬底上依次形成外延片和掩膜氧化层;对有源区的沟槽区域对应的掩膜氧化层进行刻蚀,保留设定厚度的底部掩膜氧化层在外延片表面;沉积氮化硅层,并对氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀,以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅侧墙阻挡结构;对外延片进行沟槽刻蚀,同时通过控制干法刻蚀对不同材料的选择比来保留氮化硅侧墙阻挡结构;在沟槽内生长侧壁氧化层及沉沉淀源极多晶硅,回刻源极多晶硅,使两个相邻氮化硅侧墙阻挡结构之间沟槽内的源极多晶硅低于外延片表面;利用干法刻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀,以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅侧墙阻挡结构,包括:
3.根据权利要求2所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,在利用干法刻蚀工艺对所述掩膜氧化层和所述氮化硅进行刻蚀的过程中,包括:
4.根据权利要求3所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,在通过控制干法刻蚀对不同材料的选择比保留氮化硅侧墙阻挡结构的过程中,包括:
5.根据权利要求4所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,回刻源极多晶硅,使两个相邻氮化硅侧墙阻挡结构之间沟槽内的源极多晶硅低于所述外延片表面,包括:
6.根据权利要求5所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,利用干法刻蚀工艺刻蚀部分侧壁氧化层,形成左右结构栅极多晶硅沟槽,包括:
7.根据权利要求6所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其
8.根据权利要求7所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,在形成搭桥式栅极多晶硅结构之后,还包括:
9.根据权利要求8所述的L&R结构SGT器件的制备方法,其特征在于,在沉积层间介质层后,形成接触孔结构,包括:
10.一种L&R结构SGT器件,其特征在于,所述L&R结构SGT器件是采用如权利要求1至9任一项所述L&R结构SGT器件的制备方法而得到的。
...【技术特征摘要】
1.一种l&r结构sgt器件的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的l&r结构sgt器件的制备方法,其特征在于,对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀,以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅侧墙阻挡结构,包括:
3.根据权利要求2所述的l&r结构sgt器件的制备方法,其特征在于,在利用干法刻蚀工艺对所述掩膜氧化层和所述氮化硅进行刻蚀的过程中,包括:
4.根据权利要求3所述的l&r结构sgt器件的制备方法,其特征在于,在通过控制干法刻蚀对不同材料的选择比保留氮化硅侧墙阻挡结构的过程中,包括:
5.根据权利要求4所述的l&r结构sgt器件的制备方法,其特征在于,回刻源极多晶硅,使两个相邻氮化硅侧墙阻挡结构之间沟槽内的源极多晶硅低于所述外延片表面,包括:
6....
【专利技术属性】
技术研发人员:严梅,陈正嵘,赵君红,喻东旭,
申请(专利权)人:上海鼎泰匠芯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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