[发明专利]一种BTO结构的形成方法

说明书

本发明提出了一种BTO结构的形成方法，应用于较小深宽比的沟槽。在本发明提供的BTO结构的形成方法中，通过改善BTOmaskCell掩膜区图形对图形中所包括的曝光开口区的光刻胶进行曝光、显影形成并打开湿法刻蚀时的药液入口，其他区域保留光刻胶，光刻胶连接成网络状，且均与大块胶块连接，可以最大限度增加光刻胶的支撑能力，防止飘胶风险的出现。之后采用湿法刻蚀工艺经湿法刻蚀时的药液入口去除沟槽内壁预设高度的厚氧化层，还可以避免需要控制表面胶厚与沟槽内曝光深度的精确控制导致的工艺难度与工艺适用性的下降。

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造技术领域，特别涉及一种BTO结构的形成方法。

背景技术

沟槽型绝缘栅金属氧化半导体场效应晶体管(MOSFET，Metal OxideSemiconductor Field Effect Transister)因为其垂直导电特点，使其元胞尺寸可以做得更小，且消除了JFET(结型场效应管)区，具有功率密度高，导通电阻小等优点，作为功率开关被广泛应用在各种功率转化和功率保护电路。

绝缘栅型场效应晶体管(MOSFET)的性能依赖于栅氧化层的厚度。栅氧化层厚度的降低，增强了MOS晶体管的电流驱动能力，提高了速度和功率特性。因此在工艺缩减中降低栅氧化层厚度可以有效地提高MOS晶体管性能，然而随着制成的不断微缩，各种二级效应越来越明显使栅控能力下降。为了提高栅控能力就得使栅电容提高，我们知道栅电容与厚度成反比，所以栅氧化层的物理厚度就要很薄。但是物理厚度一直减薄下去到了极限就会发生量子隧穿效应，栅极漏电增加，加重电流遂穿效应并降低氧化层可靠性。

因此，为了栅的高控制性，一般要求较薄的栅氧化层，但是为了高的栅可靠性，以及小的米勒电容，又需要厚的栅氧化层。为了在这一矛盾中折衷，我们一般选择沟槽底部厚栅氧(BTO，Bottom Thick Oxide)工艺，使得在沟道去氧化层较薄，保证高的栅控制力，而在容易出现可靠性问题的底部及底部Corner采用厚的栅氧来保证器件的高可靠性。但是这一方案增加了工艺流程，也就致使制造成本的增加。如何低成本地实现这一结构就显得非常重要。目前有两个主流的实现方法：

一种是利用高浓度等离子体氧护层(HDP Oxide，High Density Plasma Oxide)的方式沉积，再用化学机械研磨(CMP，Chemical Mechanical Polishing)平坦化和湿法回刻技术将氧化层刻蚀到需要的厚度来实现，由于此方法会使沟槽(Trench)底部的氧化层厚度的均匀性比较难控制，而且高密度等离子体也会导致沟槽(Trench)底部的硅蚀刻(SiliconEtch)，因此这种方式工艺复杂且成本非常高昂。

另外一种是通过光刻胶在表面和沟槽内部的厚度差，调节曝光量，保证表面完全曝光，沟槽内曝光不足，在显影后保留需要厚度的光刻胶，用以保护事先成膜的厚栅氧，利用湿法工艺去除其他区域的厚栅氧，通过再次成膜实现沟道区的薄栅氧。而且由于光刻胶的涂布特性，对于低深宽比的沟槽(Trench)结构，光刻胶填充形貌不佳，利用光刻胶方案也难以实现BTO。另，由于光刻胶方案采用无mask曝光(或者Cell区无图形曝光)，沟槽内每根光刻胶相互独立，缺乏支撑，湿法刻蚀后其附着基础被刻蚀，存在飘胶风险，工艺过程控制难度也增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种BTO结构的形成方法，以解决对于低深宽比的沟槽(Trench)结构，光刻胶填充形貌不佳，利用光刻胶方案难以实现BTO，且当前光刻胶方案采用无mask曝光(或者Cell区无图形曝光)，沟槽内每根光刻胶相互独立，缺乏支撑，湿法刻蚀后其附着基础被刻蚀，存在飘胶风险，工艺过程控制难度也增大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种掩膜图形，包括：

第一掩膜图形，所述第一掩膜图形包括形状成网络状的光刻胶交联区；

第二掩膜图形，所述第二掩膜图形包括多个沿第一方向间隔排列且形状为长方形的栅沟槽区；