[发明专利]制作屏蔽栅沟槽器件的方法

说明书

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种制作屏蔽栅沟槽器件的方法。制作屏蔽栅沟槽器件的方法，依次包括如下步骤：步骤S1，提供一衬底，衬底外延层的有源区沟槽内生长有一源极侧壁介质层，源极侧壁介质层内沉淀有一源极多晶硅；步骤S2，对源极多晶硅进行回蚀刻；步骤S3，在源极多晶硅上生长热氧形成一层氧化物并去除部分源极侧壁介质层和氧化物，形成一氧化物介质热氧层；步骤S4，填充形成HDP氧化物，并去除上部HDP氧化物形成氧化物介质填充层。本发明通过改善工艺流程，使得沟槽临界开口的深宽比减少，在填充HDP后，避免出现填充空洞。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种制作屏蔽栅沟槽器件的方法。

背景技术

在低压屏蔽栅极沟槽器件中，通常需要使用高密度等离子体(high densityplasma，简称HDP)氧化膜层101作为栅极多晶硅(Gate Poly)102和源极多晶硅(SourcePoly)103之间的介质层。通常屏蔽栅极沟槽器件从源极多晶硅103填充到HDP填充工艺流程如图1中所示，主要包括：

步骤①，源极多晶硅103沉淀；

步骤②，源极多晶硅103回蚀刻；

步骤③，沟槽104的侧壁氧化膜层105去除；

步骤④，HDP衬垫层(HDP liner)生长；

步骤⑤，HDP填充。

通过上述工艺流程及后续工艺流程，最终得到如图2所示的现有技术的器件结构。

HDP的填充能力和填充时沟槽结构的深宽比(AR ratio)有关，深宽比越大填充难度越高。小原胞尺寸屏蔽栅极沟槽器件意味着沟槽临界开口缩小，所以如图3中所示，HDP填充深宽比较大，如图1的⑤中所示，容易出现HDP填充空洞106，使器件产生缺陷。当器件的原胞尺寸不断缩小时，HDP填充要求已经接近现有工艺能力的极限，需要改善HDP填充前的深宽比。

发明内容

本发明针对现有的工艺容易出现高密度等离子体填充空洞，使器件产生缺陷的技术问题，目的在于提供一种制作屏蔽栅沟槽器件的方法。

一种制作屏蔽栅沟槽器件的方法，依次包括如下步骤：

步骤S1，提供一衬底，所述衬底外延层的有源区沟槽内生长有一源极侧壁介质层，所述源极侧壁介质层内沉淀有一源极多晶硅；

步骤S2，对所述源极多晶硅进行回蚀刻；

步骤S3，在所述源极多晶硅上生长热氧形成一层氧化物并去除部分所述源极侧壁介质层和氧化物，形成一氧化物介质热氧层；

步骤S4，填充形成HDP氧化物，并去除上部HDP氧化物形成氧化物介质填充层。

步骤S2中，对源极多晶硅进行回蚀刻，回蚀刻后所述有源区沟槽中心深度：所述源极多晶硅高度为100：48-100：65，优选为100：51-100：60，更优选为100：54.5。

在步骤S3之前，对步骤S2回蚀刻后的所述源极多晶硅进行离子注入，以冲散源极多晶硅的晶格结构。

所述离子注入为氩离子注入。

所述氩离子注入时的注入能量为20KeV-100KeV，优选注入能量为60KeV；

所述氩离子注入时的剂量为1E+12-5E+12，优选剂量为2E+12。

步骤S3中，在所述源极多晶硅上生长热氧时消耗源极多晶硅，使所述有源区沟槽中心深度：所述源极多晶硅的高度为100：50。

步骤S3中，在所述源极多晶硅上生长热氧时，使用900℃-1050℃条件生长热氧，优选950℃条件生长热氧。