[发明专利]一种屏蔽栅结构及其形成方法

说明书

本发明提供一种屏蔽栅结构及其形成方法，形成于沟槽中的屏蔽栅多晶硅；屏蔽栅多晶硅侧壁及底部设有屏蔽栅介质层；覆盖于屏蔽栅多晶硅顶部和屏蔽栅介质层顶部的第二介质层；形成于第二介质层上的第二多晶硅；第二多晶硅侧壁设有栅介质层；形成于衬底上表面、栅介质层两侧的阱；阱的上表面两侧设有源极；阱与第二多晶硅上连接有金属。本发明沟槽中填充光刻胶后，由于靠近沟槽屏蔽栅多晶硅上方区域曝光不足，显影后沟槽中的光刻胶依旧保留，使得在沟槽侧壁的屏蔽栅介质层去除的过程中，沟槽中的光刻胶可以有效防止屏蔽栅介质层在沟槽侧壁的部分变薄，从而防止在第二介质层沉积时在屏蔽栅多晶硅侧壁形成空洞的现象，提高产品良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种屏蔽栅结构及其形成方法。

背景技术

如图1所示，图1显示为现有技术中的屏蔽栅结构示意图。其中，1表示衬底；2表示屏蔽栅介质层；3表示屏蔽栅多晶硅；4表示第二介质层；5表示阱；6表示源；7表示第二多晶硅；8表示第三介质层；9表示金属；10表示栅介质层。如图2a至图2c所示，图2a显示为在沟槽内形成屏蔽栅介质层的侧壁以及屏蔽栅多晶硅的示意图，其实施了沟槽刻蚀，侧壁介质层生成以及多晶硅淀积和回刻；图2b显示为沟槽内侧壁屏蔽栅介质层的去除后形成的结构示意图；图2c显示为在沟槽内以及衬底上淀积第二介质层后形成的结构示意图。

为保证小线宽屏蔽栅器件良好的介质层填充，第二介质层填充前需要将侧壁的屏蔽栅介质层去除以减小深宽比。侧壁的屏蔽栅介质层由于是以湿法刻蚀的方式去除，导致该屏蔽栅介质层在沟槽侧壁的部分同时被去除。屏蔽栅介质层填充时在屏蔽栅多晶硅的侧壁接近底部的位置易形成空洞，沟槽侧壁的第二介质层越薄，越易形成空洞。

因此，需要提出一种新的屏蔽栅结构及其形成方法来解决上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种屏蔽栅结构及形成方法，用于解决现有技术中屏蔽栅介质层填充时在屏蔽栅多晶硅的侧壁接近底部的位置易形成空洞的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种屏蔽栅结构及其形成方法，该结构至少包括：设有沟槽的衬底；形成于该沟槽中的屏蔽栅多晶硅；所述屏蔽栅多晶硅侧壁及底部设有紧贴所述沟槽内壁的屏蔽栅介质层；所述屏蔽栅多晶硅的顶部高度高于所述屏蔽栅介质层顶部的高度；覆盖于所述屏蔽栅多晶硅顶部和所述屏蔽栅介质层顶部的第二介质层；所述第二介质层填充于所述沟槽内；

形成于所述第二介质层上的第二多晶硅；所述第二多晶硅侧壁设有栅介质层；形成于所述衬底上表面、所述栅介质层两侧的阱；所述阱的上表面两侧分别设有源极；所述阱与所述第二多晶硅上连接有金属；所述源极上表面与所述第二多晶硅上表面的非金属区域覆盖有第三介质层。

优选地，连接于所述第二多晶硅的金属引出至所述第三介质层的上表面。

优选地，连接于所述阱的所述金属引出至所述第三介质层的上表面。

优选地，所述衬底为硅衬底，所述硅衬底上设有外延层。

本发明提供一种屏蔽栅结构的形成方法，该方法至少包括以下步骤：

步骤一、提供衬底，在所述衬底上刻蚀形成沟槽，在所述沟槽的侧壁及底部沉积屏蔽栅介质层；

步骤二、在所述沟槽内的所述屏蔽栅介质层上淀积屏蔽栅多晶硅，并回刻所述屏蔽栅多晶硅；

步骤三、在所述沟槽内的屏蔽栅多晶硅上填充光刻胶，并沿所述沟槽侧壁刻蚀所述屏蔽栅介质层至暴露出一部分光刻胶为止；

步骤四、去除沟槽内的光刻胶；

步骤五、在所述衬底表面以及所述沟槽内沉积覆盖于所述屏蔽栅多晶硅顶部和所述屏蔽栅介质层顶部的第二介质层；