[发明专利]沟槽型双层栅MOSFET的制造方法

说明书

本发明公开了一种沟槽型双层栅MOSFET的制造方法，包括步骤：形成多个沟槽，沟槽包括多个栅沟槽以及至少一个源引出沟槽；形成底部介质层和源极多晶硅；采用HDP CVD淀积加回刻工艺形成多晶硅间氧化层；形成栅介质层；进行多晶硅淀积形成第二多晶硅层；对第二多晶硅层进行回刻，由回刻后填充于栅沟槽中的第二多晶硅层组成多晶硅栅，源引出沟槽的侧面也保留有剩余的第二多晶硅层；进行金属下介质层生长，生长厚度大于目标厚度，且金属下介质层的生长厚度满足将源引出沟槽中的间隙区完全填充；进行湿法刻蚀使金属下介质层的厚度减薄到目标厚度；步骤九、刻蚀形成接触孔的开口并填充金属。本发明能降低工艺成本，提高产品质量。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种沟槽型双层栅MOSFET的制造方法。

背景技术

现有第一种沟槽型双层栅MOSFET的制造方法：

如图1A至图1F所示，是现有第一种沟槽型双层栅MOSFET的制造方法各步骤中的器件结构示意图；现有第一种沟槽型双层栅MOSFET的制造方法包括如下步骤：

步骤一、如图1A所示，采用光刻定义加刻蚀工艺在半导体衬底101上形成多个沟槽102，所述沟槽102包括多个栅沟槽以及至少一个源引出沟槽，所述栅沟槽形成于器件单元区，所述源引出沟槽位于所述器件单元区外侧，所述源引出沟槽和各所述栅沟槽相连通，所述源引出沟槽的宽度和所述栅沟槽的宽度相等。

所述半导体衬底101为硅衬底。

步骤二、如图1A所示，形成底部介质层103和源极多晶硅104，所述底部介质层 103覆盖在所述沟槽102的底部表面和所述沟槽102的底部区域的侧面，所述源极多晶硅104填充在形成有所述底部介质层103的所述沟槽102的底部区域。

通常，所述底部介质层103为氧化层。

所述源极多晶硅104采用多晶硅淀积加回刻工艺形成。

步骤三、如图1B所示，采用HDP CVD淀积多晶硅间氧化层105；HDP CVD淀积的所述多晶硅间氧化层105的厚度满足将各所述沟槽102的顶部区域完全填充

之后，如图1C所示，进行光刻定义将所述源引出沟槽的顶部保护，之后进行多晶硅间氧化层105的回刻，回刻后，所述栅沟槽中的多晶硅间氧化层105a位于所述源极多晶硅104的表面并单独用标记105a表示；所述源引出沟槽的顶部由于受到光刻保护而使得所述源引出沟槽的顶部区域完全填充由标记105b单独标出的多晶硅间氧化层。

步骤四、如图1D所示，在所述源极多晶硅104顶部的所述沟槽102的侧面形成栅介质层106。

通常，所述栅介质层106为采用热氧化工艺生长的栅氧化层。

步骤五、如图1D所示，进行多晶硅淀积形成第二多晶硅层107，所述第二多晶硅层107将所述栅沟槽的所述源极多晶硅104的顶部区域完全填充，所述第二多晶硅层 107还延伸到所述栅沟槽的外侧。

步骤六、如图1D所示，对所述第二多晶硅层107进行回刻，回刻后的所述第二多晶硅层107仅填充在所述栅沟槽中并组成多晶硅栅107a。

在所述多晶硅栅107a形成之后以及后续的金属下介质层108形成之前还包括形成体区和源区的步骤。

所述体区形成在所述器件单元区和所述器件单元区外侧的所述半导体衬底101上，各所述沟槽102的深度大于所述体区的结深。

所述源区形成在所述器件单元区的所述体区表面，被所述多晶硅栅107a侧面覆盖的所述体区表面用于形成沟道。

步骤七、如图1E所示，进行金属下介质层108生长到所需要的目标厚度，目标厚度即为所述金属下介质层108位于所述半导体衬底101表面上的厚度。通常，所述金属下介质层108采用硼磷硅玻璃。