[发明专利]屏蔽栅极沟槽结构的制备方法

说明书

本发明提供一种屏蔽栅极沟槽结构的制备方法，所述屏蔽栅极沟槽结构的制备方法包括：提供一衬底，所述衬底中形成有沟槽，且在所述衬底与所述沟槽的表面形成有氧化层。对所述氧化层进行离子注入。去除位于所述沟槽侧壁上的部分厚度的所述氧化层。因此，本发明通过对所述氧化层进行离子注入，从而改变所述氧化层的化学性质，进而能够在去除位于所述沟槽侧壁上的部分厚度的所述氧化层时，提高所述氧化层的刻蚀速率。故在不改变原工艺的条件下，所述氧化层的刻蚀速率增加，能够缓解原工艺中出现的侧向刻蚀的问题，则本发明不仅节约了制备的时间成本，提高效率，还能够到达较佳的工艺效果，提高器件性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种屏蔽栅极沟槽结构的制备方法。

背景技术

金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)，简称金氧半场效晶体管，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。金属氧化物半导体场效应管依照其“沟道”极性的不同，可分为电子占多数的N沟道型与空穴占多数的P沟道型，通常被称为N型金属氧化物半导体场效应管(NMOSFET)与P型金属氧化物半导体场效应管(PMOSFET)。现在基于半导体材料的金属氧化物半导体场效应管在微处理器、微控制器等数位信号处理上，以及模拟信号处理的集成电路上都有非常广泛的应用。

其中，屏蔽栅极沟槽结构(Split-Gate-Trench，SGT)因其具有电荷耦合效应，在具有传统沟槽的金属氧化物半导体场效应晶体管垂直耗尽(P-Body/N-Epi结)基础上引入了水平耗尽，将器件电场由三角形分布改变为近似矩形分布。在采用同样掺杂浓度的外延规格情况下，器件可以获得更高的击穿电压，并能够屏蔽沟槽栅极和漏极。目前，该结构在中低压功率器件领域得到广泛应用。

然而在制备屏蔽栅极沟槽结构的过程中，尤其是刻蚀沟槽氧化层时，因受药液横向刻蚀的影响，会出现对与氧化层相接的衬底进行刻蚀，即侧向刻蚀问题，从而影响后续工艺，严重影响器件性能。目前，常用的避免侧向刻蚀的方法是改变刻蚀溶液的化学性质或者增加生长一层掩膜层，用来阻挡侧向刻蚀。但在实际工艺操作过程中，这些方法会增加工艺复杂度，降低工作效率。

因此，需要一种新的屏蔽栅极沟槽结构的制备方法，来解决侧向刻蚀问题，并提高工作效率，保障器件性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屏蔽栅极沟槽结构的制备方法，以解决在刻蚀工艺中，出现的侧向刻蚀问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种屏蔽栅极沟槽结构的制备方法，包括：

提供一衬底，所述衬底中形成有沟槽，且所述衬底与所述沟槽的表面形成有氧化层；

对所述氧化层进行离子注入；

去除位于所述沟槽侧壁上的部分厚度的所述氧化层。

可选的，在所述的屏蔽栅极沟槽结构的制备方法中，对所述氧化层进行离子注入中所采用的离子包括锗离子和氩离子。

可选的，在所述的屏蔽栅极沟槽结构的制备方法中，对所述氧化层进行离子注入中的离子浓度大于1×10¹⁵ions/cm³。

可选的，在所述的屏蔽栅极沟槽结构的制备方法中，所述氧化层进行离子注入的深度等于所述沟槽侧壁上去除的所述氧化层的厚度。

可选的，在所述的屏蔽栅极沟槽结构的制备方法中，采用湿法刻蚀工艺去除部分位于所述沟槽侧壁上的所述氧化层，其中刻蚀液包括氢氟酸。

可选的，在所述的屏蔽栅极沟槽结构的制备方法中，在去除部分位于所述沟槽侧壁上的所述氧化层之前，所述屏蔽栅极沟槽结构的制备方法还包括：去除所述衬底表面的所述氧化层。