本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，具體地說，是涉及溝槽型雙層?xùn)臡OSFET(金氧氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的制作方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的100V溝槽型雙層?xùn)?Split Gate)MOSFET器件的密集區(qū)(Cell area)和源極多晶硅引出端(Source poly linkup area)的結(jié)構(gòu)、形貌如圖1所示，溝槽下層為源極多晶硅，上層為柵極多晶硅，溝槽側(cè)壁為溝槽層接膜(TCH liner)，所述溝槽層接膜為ONO(氧化硅膜-氮化硅膜-氧化硅膜)結(jié)構(gòu)，柵極多晶硅和源極多晶硅之間為IPO層(inter-polysilicon oxide，多晶硅間的氧化層)，所述IPO層通過氧化源極多晶硅而形成。

由于常規(guī)溝槽型雙層?xùn)臡OSFET器件結(jié)構(gòu)中的溝槽層接膜的厚度要求即對IPO層的氧化厚度要求足夠厚，這導(dǎo)致源極多晶硅的形貌不可控，如圖1中的(b)所示，源極多晶硅頂部較為陡直，IPO層頂部兩側(cè)的彎曲程度較大(圖中虛線圈出部分)，導(dǎo)致源極多晶硅引出端常常會(huì)有柵極多晶硅殘留，從而引發(fā)柵極到源極的漏電，產(chǎn)生電流短路的隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種溝槽型雙層?xùn)臡OSFET的制作方法，它可以改善源極多晶硅引出端的IPO層的形貌，避免柵極多晶硅殘留在源極多晶硅引出端。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的溝槽型雙層?xùn)臡OSFET的制作方法，包括以下步驟：

1)在硅襯底上刻蝕形成溝槽，并在溝槽內(nèi)生長溝槽層接膜；所述溝槽層接膜的膜層結(jié)構(gòu)為氧化硅-氮化硅-氧化硅；

2)生長源極多晶硅，并反刻蝕源極多晶硅至溝槽上表面；

3)用光刻膠保護(hù)源極多晶硅引出端，對密集區(qū)的源極多晶硅進(jìn)行反刻蝕；

4)依次去除溝槽層接膜中的部分外層氧化硅膜、保護(hù)源極多晶硅引出端的光刻膠、溝槽層接膜中的剩余外層氧化硅膜；

5)在源極多晶硅上方生長多晶硅間的氧化層；

6)去除溝槽層接膜中的氮化硅膜和內(nèi)層氧化硅膜；

7)依次生長柵極氧化層、柵極多晶硅，并對柵極多晶硅進(jìn)行反刻蝕；后續(xù)按照傳統(tǒng)工藝流程完成溝槽型雙層?xùn)臡OSFET的制作。

步驟1)，所述溝槽層接膜中，內(nèi)層氧化硅膜的厚度為中間層氮化硅膜的厚度為外層氧化硅膜的厚度為

步驟2)，可以利用波長偵測刻蝕終點(diǎn)。

步驟3)，可以通過控制刻蝕時(shí)間來控制反刻蝕的刻蝕量。較佳的，反刻蝕完成后，剩余源極多晶硅的高度比溝槽上表面單晶硅底的高度低1微米。

步驟4)，所述部分外層氧化硅膜的厚度為

步驟5)，可以采用熱氧化方法。所述多晶硅間的氧化層的厚度為

步驟7)，柵極氧化層的厚度為反刻蝕到單晶硅表面。

本發(fā)明通過改進(jìn)溝槽型雙層?xùn)臡OSFET的制作工藝流程，優(yōu)化溝槽層接膜去除工藝，并減少源極多晶硅的氧化量，改善了源極多晶硅引出端的IPO層的形貌，解決了柵極多晶硅殘留的問題，從而避免了柵極到源極的漏電，消除了MOSFET器件電流短路的隱患。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有溝槽型雙層?xùn)臡OSFET的密集區(qū)和源極多晶硅引出端的結(jié)構(gòu)和形貌掃描電鏡圖。其中，(a)圖為密集區(qū)，(b)圖為源極多晶硅引出端。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的步驟3完成后得到的器件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的步驟3完成后得到的器件結(jié)構(gòu)和形貌的掃描電鏡圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的步驟7完成后得到的器件結(jié)構(gòu)和形貌的掃描電鏡圖。其中，(a)圖為密集區(qū)，(b)圖為源極多晶硅引出端。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的步驟11完成后得到的器件結(jié)構(gòu)和形貌的掃描電鏡圖。其中，(a)圖為密集區(qū)，(b)圖為源極多晶硅引出端。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的溝槽型雙層?xùn)臡OSFET器件最終制作完成后的結(jié)構(gòu)和形貌的掃描電鏡圖。

圖中附圖標(biāo)記說明如下

1：源極多晶硅

2：柵極多晶硅

3：多晶硅間的氧化層(IPO)

4：溝槽層接膜

5：柵極多晶硅殘留

6：柵極氧化層

7：接觸孔

具體實(shí)施方式

為對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明的溝槽型雙層?xùn)臡OSFET的制作方法，其具體制作工藝流程包括如下步驟：

步驟1，在硅襯底上通過刻蝕形成溝槽。

步驟2，在溝槽內(nèi)爐管生長ONO(氧化硅-氮化硅-氧化硅)結(jié)構(gòu)的溝槽層接膜。該溝槽層接膜中，內(nèi)層氧化硅膜的厚度為中間層氮化硅膜的厚度為外層氧化硅膜的厚度為

步驟3，生長源極多晶硅，并反刻蝕(干法刻蝕)源極多晶硅至溝槽上表面，利用波長偵測蝕刻終點(diǎn)(EPD)，如圖2、3所示。

步驟4，用光刻膠保護(hù)源極多晶硅引出端，對密集區(qū)的源極多晶硅進(jìn)行反刻蝕(干法刻蝕)，刻蝕量通過控制刻蝕時(shí)間來進(jìn)行控制。在本實(shí)施例中，反刻蝕完成后，剩余源極多晶硅的高度比溝槽上表面單晶硅襯底的高度低1微米。

步驟5，去除溝槽層接膜中的部分外層氧化膜(即遠(yuǎn)離溝槽側(cè)壁的那層氧化硅膜)。本步驟去除的外層氧化膜的厚度約為

步驟6，干法或濕法去除保護(hù)源極多晶硅引出端的光刻膠。

步驟7，濕法刻蝕去除溝槽層接膜中的剩余外層氧化膜。本步驟完成后，得到如圖4所示的結(jié)構(gòu)。

步驟8，通過熱氧化方法，在源極多晶硅上方形成厚度的多晶硅間的氧化層(IPO)。

步驟9，濕法刻蝕去除溝槽層接膜中的氮化硅膜和內(nèi)層氧化硅膜(即溝槽壁上的氧化硅膜)。

步驟10，生長厚度為柵極氧化層。源極多晶硅引出端由于源極多晶硅和IPO層的高度超出了溝槽的深度，因此柵極氧化層只生長在溝槽表面的單晶硅上。

步驟11，生長柵極多晶硅，并反刻蝕到單晶硅表面(干法刻蝕，通過End point自動(dòng)控制刻蝕終點(diǎn))。本步驟完成后，得到如圖5所示的結(jié)構(gòu)。

對圖5和圖1進(jìn)行比較可以看到，本發(fā)明制作的溝槽型雙層?xùn)臡OSFET，其源極多晶硅頂部平緩，深度控制較好，源極多晶硅引出端沒有柵極多晶硅殘留。

后續(xù)按照MOSFET的傳統(tǒng)制作工藝流程(包括基極注入、源級注入、接觸孔、金屬連接層、表面鈍化層等工藝)完成接觸孔的刻蝕等工藝，最終形成如圖6所示的結(jié)構(gòu)。