[发明专利]应用于沟槽型MOS器件的沟槽栅的制备方法

权利要求书

1.一种应用于沟槽型MOS器件的沟槽栅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在需要制作沟槽栅的硅片上经由光刻和刻蚀的方法形成沟槽；

（2）第一栅氧化层的生长；

（3）光刻胶的涂布和烘烤；

（4）用曝光、显影的方法在沟槽顶角处形成光刻胶图形；

（5）用湿法刻蚀的方法去掉除沟槽顶角处以外的第一栅氧化层，保留沟槽顶角处的第一栅氧化层，然后去除光刻胶图形；

（6）第二栅氧化层的生长；

（7）多晶硅的填充；

（8）经由光刻和刻蚀的方法形成最终所需的由多晶硅和栅氧化层组成的沟槽栅结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述沟槽是以光刻胶图形为掩膜刻蚀硅片形成，或以介质膜图形为掩膜刻蚀硅片形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在所述第一栅氧化层生长之前，使用湿法清洗和/或牺牲氧化的方法去除沟槽表面的缺陷和杂质。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第一栅氧化层使用热氧化法生长，其生长温度为750-1100℃；所述第一栅氧化层的厚度为50-5000纳米，且所述第一栅氧化层的厚度大于后续步骤（6）所述第二栅氧化层的厚度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的湿法清洗包括：用氢氟酸去除沟槽表面的自然氧化层，用氢氧化铵和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的颗粒和有机物杂质，以及用盐酸和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的金属杂质；所述的牺牲氧化是指先通过热氧化的方法使沟槽表面的硅和氧气或水蒸汽反应生成二氧化硅，然后再通过湿法刻蚀的方法去除所述的二氧化硅，以达到去除沟槽表面的缺陷和杂质的目的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述光刻胶为负性光刻胶，且所述负性光刻胶涂布之后要能完全覆盖步骤(1)中所述沟槽的底部和侧面、以及所述硅片的表面；所述光刻胶的涂布采用旋涂或喷涂的方式。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述曝光、显影的方法是指使用掩模版在沟槽顶角处进行曝光，使沟槽侧壁和硅片表面的负性光刻胶仅在靠近沟槽顶角处的部分被曝光，显影后在沟槽顶角处形成光刻胶图形。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述的湿法刻蚀使用氢氟酸为主要刻蚀剂，所述的湿法刻蚀以步骤(4)所形成的光刻胶图形为刻蚀掩膜。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述第二栅氧化层使用热氧化法生长，其生长温度为750-1100℃，所述第二栅氧化层的厚度为50-5000纳米，且所述第二栅氧化层的厚度小于步骤(2)中所述第一栅氧化层的厚度。

10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，在所述第二栅氧化层生长之前，使用湿法清洗方法去除沟槽表面的缺陷和杂质；所述湿法清洗方法包括：用氢氧化铵和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的颗粒和有机物杂质，以及用盐酸和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的金属杂质。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述的多晶硅被用作为沟槽栅的导电电极，使用化学气相淀积方法在沟槽内填充多晶硅。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(8)中，在所述光刻之前，采用干法回刻或化学机械研磨的方法对步骤(7)所形成的多晶硅进行平坦化处理。