[发明专利]一种保护屏蔽栅沟槽型场效应晶体管的屏蔽多晶硅侧壁的形成方法

说明书

申请提供一种保护屏蔽栅沟槽型场效应晶体管的屏蔽多晶硅侧壁的形成方法，在形成多个屏蔽多晶硅的过程中，通过二次氧化层形成工艺来制成屏蔽多晶硅侧壁，以提高屏蔽多晶硅顶部区域氧化物厚度及沟槽侧壁在屏蔽多晶硅及栅极多晶硅过渡区域处的氧化物厚度以解决漏电流严重的问题。

技术领域

本发明涉及一种保护屏蔽栅沟槽型场效应晶体管的屏蔽多晶硅侧壁的形成方法。

技术背景

当热氧化物用于屏蔽栅沟槽型场效应晶体管(SGT MOSFET)的多晶硅间氧化层(IPO层(Inter poly oxide)时，由于屏蔽多晶硅(Poly1)顶部区域的氧化物厚度及在屏蔽多晶硅及栅极多晶硅过渡区域处沟槽侧壁的氧化物厚度变薄，栅极到源极的栅源漏电流(Igss)通常很高，漏极到源极的漏源漏电流(Idss)也会变的严重。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的目的在于，提供一种保护屏蔽栅沟槽型场效应晶体管的屏蔽多晶硅侧壁的形成方法，以提高屏蔽多晶硅顶部区域氧化物厚度及沟槽侧壁在屏蔽多晶硅及栅极多晶硅过渡区域处的氧化物厚度以解决漏电流严重的问题。

本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本申请提出的一种保护屏蔽栅沟槽型场效应晶体管的屏蔽多晶硅侧壁的形成方法，其特征在于，包括：形成外延层在半导体衬底上，并形成沟槽在所述半导体衬底表面；形成内垫氧化层在所述沟槽内壁；设置屏蔽多晶硅于所述沟槽内，所述屏蔽多晶硅接触所述沟槽底部并与槽口相隔一距离；形成过渡氧化层于所述屏蔽多晶硅表面；去除所述屏蔽多晶硅顶表面上的所述外延层、所述内垫氧化层及所述过渡氧化层；在所述屏蔽多晶硅顶表面、所述沟槽内壁与所述半导体衬底表面形成多晶硅间氧化层；以及，在所述屏蔽多晶硅上方形成栅极多晶硅，所述栅极多晶硅通过所述多晶硅间氧化层与所述屏蔽多晶硅相隔离。

本申请解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在本申请的一实施例中，所述外延层为以氧化层-氮硅化合物-氧化层作为蚀刻出衬底沟槽的硬掩模层，之后于所述半导体衬底上蚀刻出所述沟槽；其中，去除所述屏蔽多晶硅顶表面上的所述外延层、所述内垫氧化层及所述过渡氧化层时，所述半导体衬底表面留下氮硅化合物-氧化层；以及,对所述半导体衬底表面的氮硅化合物-氧化层进行蚀刻，去除所述半导体衬底表面的氮硅化合物，保留所述半导体衬底表面的氧化层作为硬掩模层。

在本申请的一实施例中，设置所述屏蔽多晶硅于所述沟槽内时，是沉积重掺杂的多晶硅于所述沟槽内，对所述多晶硅进行回蚀刻以留下部分材质而形成所述屏蔽多晶硅。

在本申请的一实施例中，所述屏蔽多晶硅顶表面上的所述外延层、所述内垫氧化层及所述过渡氧化层是以蚀刻方式进行去除。

在本申请的一实施例中，所述过渡氧化层与所述内垫氧化层的厚度是相同或相异。

在本申请的一实施例中，所述保护屏蔽多晶硅侧壁的内垫氧化层可由热氧化工艺或热氧化加上化学气相沉积工艺制成。

在本申请的一实施例中，所述多晶硅间氧化层可以是热氧化层或是热氧化层及化学气相沉积氧化物层组成或是高密度等离子体沉积氧化物层或是混合热氧化层的氮化物层或单独的氮化物层或是低K介电层。

在本申请的一实施例中，所述保护屏蔽多晶硅侧壁的内垫氧化层位于屏蔽多晶硅及沟槽侧壁间，所述保护屏蔽多晶硅侧壁的多晶硅间氧化层位于屏蔽多晶硅侧壁及栅极多晶硅间，包括:第一间距及第二间距，其中所述多晶硅间氧化层尚包括终端区域及核心单元区域。

所述多晶硅间氧化层于终端区域的第二间距厚度大于多晶硅间氧化层于核心单元区域的第一间距厚度。

所述多晶硅间氧化层可由化学气相沉积工艺制成，其中所述多晶硅间氧化层于终端区域的第二间距厚度或屏蔽多晶硅于拾取区域的厚度在1000埃至3.0um间。