[发明专利]沟槽型双层栅MOSFET的制作方法

说明书

本发明公开了一种沟槽型双层栅MOSFET的制作方法，步骤包括：1)刻蚀沟槽，生长ONO结构的沟槽层接膜；2)生长源极多晶硅，反刻蚀至沟槽上表面；3)用光刻胶保护源极多晶硅引出端，反刻蚀密集区的源极多晶硅；4)依次去除沟槽层接膜中的部分外层氧化硅膜、光刻胶、沟槽层接膜中的剩余外层氧化硅膜；5)生长多晶硅间的氧化层；6)去除沟槽层接膜中的氮化硅膜和内层氧化硅膜；7)依次生长栅极氧化层、栅极多晶硅，并反刻蚀栅极多晶硅，完成器件的制作。本发明通过优化沟槽层接膜去除工艺和减少源极多晶硅的氧化量，改善了源极多晶硅引出端的IPO层形貌，解决了栅极多晶硅残留的问题，从而消除了栅极到源极的漏电隐患。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，具体地说，是涉及沟槽型双层栅MOSFET(金氧氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的制作方法。

背景技术

现有的100V沟槽型双层栅(Split Gate)MOSFET器件的密集区(Cell area)和源极多晶硅引出端(Source poly linkup area)的结构、形貌如图1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(TCH liner)，所述沟槽层接膜为ONO(氧化硅膜-氮化硅膜-氧化硅膜)结构，栅极多晶硅和源极多晶硅之间为IPO层(inter-polysilicon oxide，多晶硅间的氧化层)，所述IPO层通过氧化源极多晶硅而形成。

由于常规沟槽型双层栅MOSFET器件结构中的沟槽层接膜的厚度要求即对IPO层的氧化厚度要求足够厚，这导致源极多晶硅的形貌不可控，如图1中的(b)所示，源极多晶硅顶部较为陡直，IPO层顶部两侧的弯曲程度较大(图中虚线圈出部分)，导致源极多晶硅引出端常常会有栅极多晶硅残留，从而引发栅极到源极的漏电，产生电流短路的隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种沟槽型双层栅MOSFET的制作方法，它可以改善源极多晶硅引出端的IPO层的形貌，避免栅极多晶硅残留在源极多晶硅引出端。为解决上述技术问题，本发明的沟槽型双层栅MOSFET的制作方法，包括以下步骤：

1)在硅衬底上刻蚀形成沟槽，并在沟槽内生长沟槽层接膜；所述沟槽层接膜的膜层结构为氧化硅-氮化硅-氧化硅；

2)生长源极多晶硅，并反刻蚀源极多晶硅至沟槽上表面；

3)用光刻胶保护源极多晶硅引出端，对密集区的源极多晶硅进行反刻蚀；

4)依次去除沟槽层接膜中的部分外层氧化硅膜、保护源极多晶硅引出端的光刻胶、沟槽层接膜中的剩余外层氧化硅膜；

5)在源极多晶硅上方生长多晶硅间的氧化层；

6)去除沟槽层接膜中的氮化硅膜和内层氧化硅膜；

7)依次生长栅极氧化层、栅极多晶硅，并对栅极多晶硅进行反刻蚀；后续按照传统工艺流程完成沟槽型双层栅MOSFET的制作。

步骤1)，所述沟槽层接膜中，内层氧化硅膜的厚度为中间层氮化硅膜的厚度为外层氧化硅膜的厚度为

步骤2)，可以利用波长侦测刻蚀终点。

步骤3)，可以通过控制刻蚀时间来控制反刻蚀的刻蚀量。较佳的，反刻蚀完成后，剩余源极多晶硅的高度比沟槽上表面单晶硅衬底的高度低1微米。

步骤4)，所述部分外层氧化硅膜的厚度为

步骤5)，可以采用热氧化方法。所述多晶硅间的氧化层的厚度为

步骤7)，栅极氧化层的厚度为反刻蚀到单晶硅表面。