溝槽型雙層?xùn)舖os及工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計制造領(lǐng)域，特別是指一種溝槽型雙層?xùn)臡0S的工藝方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 溝槽型雙層?xùn)臡0S器件，為一種常用的功率M0S器件，其制造工藝包含：
[0003] 在硅襯底上，生長第一氮化膜；
[0004] 在硅襯底上，進(jìn)行溝槽刻蝕；
[0005] 在溝槽內(nèi)，生長介質(zhì)層；
[0006] 在介質(zhì)層上，生長第一層多晶硅，并對第一層多晶硅進(jìn)行反刻蝕；
[0007] 去除第一層多晶硅上方的溝槽側(cè)壁介質(zhì)層；
[0008] 在溝槽的底部和側(cè)壁以及硅基板表面淀積第二氮化膜后，刻蝕去除溝槽底部的第 二氮化膜，露出第一層多晶硅；
[0009] 在第一層多晶硅上，生長熱氧介質(zhì)層；
[0010] 去除溝槽側(cè)壁的第二氮化膜和硅襯底表面的第一、二氮化膜；
[0011] 淀積高密度等離子體氧化膜，淀積厚度減薄到原有厚度的1/3 ;
[0012] 濕法刻蝕上述高密度等離子體氧化膜；
[0013] 柵極氧化層生長；
[0014] 第二層多晶娃淀積與反向刻蝕到娃表面；
[0015] 硬掩膜氧化膜成長以及硬掩膜的刻蝕；
[0016] 第二層多晶硅第二次刻蝕；
[0017] 形成體區(qū)并推進(jìn)；
[0018] 形成源極并推進(jìn)；
[0019] 形成接觸孔、形成金屬層、鈍化層。
[0020] 通過上述工藝形成的溝槽型雙層?xùn)臡0S器件，其存在擊穿電壓BV偏低的問題，一 般在硅片邊緣保護(hù)環(huán)區(qū)域容易發(fā)生IDSS漏電，經(jīng)顯微鏡觀測發(fā)現(xiàn)保護(hù)環(huán)區(qū)域存在異常結(jié)， 導(dǎo)致源端與漏端之間漏電。
[0021] 結(jié)合如圖1所示的現(xiàn)有的溝槽型雙層?xùn)臡0S的結(jié)構(gòu)分析問題形成的原因，圖中1 是介質(zhì)層，2是第一多晶硅，3是熱氧化介質(zhì)層，4是高密度等離子體氧化膜，5是柵氧化層， 6是第二多晶硅，由于保護(hù)環(huán)區(qū)域的溝槽內(nèi)源極多晶硅覆蓋到硅表面，且中間沒有氧化膜阻 擋，在進(jìn)行源極推進(jìn)時，該區(qū)域被擴散進(jìn)了 P型雜質(zhì)，如圖1中的黑色圈注處，形成了異常的 結(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種溝槽型雙層?xùn)臡0S。
[0023] 本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題在于提供所述溝槽型雙層?xùn)臡0S的工藝方法，避免形 成異常結(jié)。
[0024] 為解決上述問題，本發(fā)明所述的溝槽型雙層?xùn)臡OS，其柵極溝槽內(nèi)包含有第一多晶 硅及第二多晶硅，形成雙層?xùn)牛龅谝欢嗑Ч栉挥跍喜巯虏?，與溝槽之間間隔有介質(zhì)層， 第一多晶硅上方具有熱氧化介質(zhì)層及高密度等離子氧化膜；第二多晶硅位于高密度等離子 氧化膜上方的溝槽內(nèi)，與溝槽之間間隔有柵氧化層；
[0025] 所述第二多晶硅與柵氧化層之間還間隔有接觸孔接膜層。
[0026] 為解決上述問題，本發(fā)明所述的制備溝槽型雙層?xùn)臡OS的工藝方法，包含如下的 工藝步驟：
[0027] 第一步，在溝槽內(nèi)形成第二層多晶硅并刻蝕完成之后，形成體區(qū)并推進(jìn)；
[0028] 第二步，離子注入形成源區(qū)；
[0029] 第三步，進(jìn)行接觸孔第一接膜層淀積；
[0030] 第四步，進(jìn)行源區(qū)推進(jìn)；
[0031] 第五步，進(jìn)行接觸孔第二接膜層淀積；
[0032] 第六步，形成接觸孔、金屬層以及鈍化層。
[0033] 進(jìn)一步地，所述第二步淀積接觸孔第一接膜層的厚度為1100?3000A。
[0034] 進(jìn)一步地，所述第五步淀積接觸孔第二接膜層之后，接觸孔結(jié)膜層的總厚度為 6100?80001。
[0035] 本發(fā)明所述的溝槽型雙層?xùn)臡OS，增加了接觸孔接膜層，其工藝方法在源極注入形 成之后不立即做推進(jìn)，而是先做接觸孔接膜層淀積，把保護(hù)環(huán)區(qū)溝槽內(nèi)的源區(qū)多晶硅表面 覆蓋上氧化膜做隔離，再進(jìn)行源區(qū)的高溫推進(jìn)，這樣有氧化膜的隔離，使得源區(qū)熱推進(jìn)不會 被擴散進(jìn)P型雜質(zhì)而形成異常結(jié)，提高了器件的擊穿電壓。
【附圖說明】
[0036] 圖1是現(xiàn)有工藝下的器件形成異常結(jié)的顯微圖片。
[0037] 圖2是現(xiàn)有的溝槽型雙層?xùn)臡OS的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 圖3是本發(fā)明工藝形成接觸孔第一接膜層的示意圖。
[0039] 圖4是本發(fā)明工藝形成接觸孔第二接膜層的示意圖。
[0040] 圖5是本發(fā)明工藝流程圖。
[0041] 附圖標(biāo)記說明
[0042] 1是介質(zhì)層，2是第一多晶硅，3是熱氧化介質(zhì)層，4是高密度等離子體氧化膜，5是 柵氧化層，6是第二多晶硅，7是接觸孔接膜層。
【具體實施方式】
[0043] 本發(fā)明所述的溝槽型雙層?xùn)臡OS，如圖4所示，其柵極溝槽內(nèi)包含有第一多晶硅2 及第二多晶硅6,形成雙層?xùn)?，所述第一多晶?位于溝槽下部，與溝槽之間間隔有介質(zhì)層 1.第一多晶硅2上方，從下至上依次具有熱氧化介質(zhì)層3及高密度等離子氧化膜4 ;第二多 晶硅6位于高密度等離子氧化膜4上方的溝槽內(nèi)部，且與溝槽之間間隔有柵氧化層5 ;所述 第二多晶硅6與柵氧化層5之間還間隔有接觸孔接膜層7。
[0044] 本發(fā)明所述的制備溝槽型雙層?xùn)臡OS的工藝方法，其前端工藝與傳統(tǒng)相同，但是 在源區(qū)注入形成之后不立即進(jìn)行推進(jìn)，而是先淀積接觸孔接膜層之后再進(jìn)行源區(qū)的推進(jìn)， 這樣后續(xù)的熱推進(jìn)由于存在接觸孔接膜層的阻擋作用而不會導(dǎo)致P型雜質(zhì)的擴散形成異 常結(jié)。具體步驟如下：
[0045] 第一步，在溝槽內(nèi)形成第二層多晶硅并刻蝕完成之后，形成體區(qū)并推進(jìn)。
[0046] 第二步，離子注入形成源極。
[0047] 第三步，進(jìn)行接觸孔第一接膜層淀積，如圖3所示。
[0048] 第四步，進(jìn)行源極推進(jìn)。
[0049] 第五步，進(jìn)行接觸孔第二接膜層淀積，總的接觸孔接膜層厚度為1100?4000A，如 圖4所示。結(jié)合本實施例，優(yōu)選地接觸孔接膜層總厚度為3000A,這樣器件的漏電流最低。
[0050] 第六步，形成接觸孔、金屬層以及鈍化層。
[0051] 經(jīng)過以上工藝制成的溝槽型雙層?xùn)臡OS，接觸孔結(jié)膜層分兩次形成，源極推進(jìn)后不 存在異常結(jié)，器件的擊穿電壓得到改善。
[0052] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限定本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種溝槽型雙層?xùn)臡OS，其柵極溝槽內(nèi)包含有第一多晶硅及第二多晶硅，形成雙層 柵，所述第一多晶硅位于溝槽下部，與溝槽之間間隔有介質(zhì)層，第一多晶硅上方具有熱氧化 介質(zhì)層及高密度等離子氧化膜；第二多晶硅位于高密度等離子氧化膜上方的溝槽內(nèi)，與溝 槽之間間隔有柵氧化層；其特征在于： 所述第二多晶硅與柵氧化層之間還間隔有接觸孔接膜層。
2. 如權(quán)利要求1所述的溝槽型雙層?xùn)臡0S，其特征在于：所述的接觸孔接膜層為氧化 膜。
3. 制備如權(quán)利要求1所述的溝槽型雙層?xùn)臡OS的工藝方法，其特征在于：包含如下的 工藝步驟： 第一步，在溝槽內(nèi)形成第二層多晶硅并刻蝕完成之后，形成體區(qū)并推進(jìn)； 第二步，離子注入形成源極； 第三步，進(jìn)行接觸孔第一接膜層淀積； 第四步，進(jìn)行源極推進(jìn)； 第五步，進(jìn)行接觸孔第二接膜層淀積； 第六步，形成接觸孔、金屬層以及鈍化層。
4. 如權(quán)利要求3所述的溝槽型雙層?xùn)臡OS的工藝方法，其特征在于：所述第二步淀積 接觸孔第一接膜層的厚度為1100?3000A。
5. 如權(quán)利要求3所述的溝槽型雙層?xùn)臡OS的工藝方法，其特征在于：所述第五步淀積 接觸孔第二接膜層之后，接觸孔結(jié)膜層的總厚度為6100?8000A。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溝槽型雙層?xùn)臡OS，其柵極溝槽內(nèi)包含有第一多晶硅及第二多晶硅，形成雙層?xùn)牛龅谝欢嗑Ч栉挥跍喜巯虏?，與溝槽之間間隔有介質(zhì)層，第一多晶硅上方具有熱氧化介質(zhì)層及高密度等離子氧化膜；第二多晶硅位于高密度等離子氧化膜上方的溝槽內(nèi)，與溝槽之間間隔有柵氧化層；所述第二多晶硅與柵氧化層之間還間隔有接觸孔接膜層。本發(fā)明還公開了所述溝槽型雙層?xùn)臡OS的工藝方法，通過本發(fā)明工藝制備的溝槽型雙層?xùn)臡OS，解決了源端與漏端之間漏電的問題，提高了器件的擊穿電壓。
【IPC分類】H01L23-532, H01L21-336, H01L21-768, H01L29-78
【公開號】CN104538451
【申請?zhí)枴緾N201410853978
【發(fā)明人】陳晨
【申請人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日