專(zhuān)利名稱(chēng)：用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽mos的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法，具體涉及一種用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法。
背景技術(shù)：
底部厚柵氧化層(厚度為500 10000埃)MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)能夠使得器件柵漏間電容大大減小?，F(xiàn)有的工藝通過(guò)刻蝕來(lái)形成溝槽，但是這種方法使得底部厚柵氧化層的形成很困難。并且，現(xiàn)有工藝一般在重?fù)诫s上只有一層外延，當(dāng)需要有兩層外延時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)工藝對(duì)外延與溝槽的相對(duì)位置控制性不夠精確，因此使得優(yōu)化外延摻雜以及器件性能的工作比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法，它可以使得溝槽MOS的底部厚柵氧化層的形成變得容易實(shí)現(xiàn)和控制。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法的技術(shù)解決方案為，包括以下步驟:第一步,在重?fù)诫s娃襯底上生長(zhǎng)外延層,形成第一輕摻雜外延層；第二步，在第一輕摻雜外延層上生長(zhǎng)二氧化硅，其厚度等于或者大于后續(xù)要形成的溝槽底部厚柵氧化層；第三步，采用光刻工藝，在二氧化硅上涂膠、光刻，形成光刻膠圖形；第四步,刻蝕,將未被光刻膠擋住的二氧化娃刻蝕干凈，露出光刻膠以外的第一輕摻雜外延層；然后去除光刻膠；第五步,選擇性生長(zhǎng)加橫向生長(zhǎng)第二外延層；先在露出的第一輕摻雜外延層的表面生長(zhǎng)第二輕摻雜外延層；當(dāng)?shù)诙p摻雜外延層的厚度超過(guò)二氧化硅的厚度時(shí)，使第二輕摻雜外延層在向上生長(zhǎng)的同時(shí)橫向生長(zhǎng)，直至合攏并完全覆蓋二氧化硅；通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨使得第二輕摻雜外延層的上表面平坦化，然后在第二輕摻雜外延層的表面生長(zhǎng)第三輕摻雜外延層。第六步，通過(guò)涂膠、光刻、干法刻蝕，將二氧化硅上方的外延層刻蝕干凈，露出二氧化硅，形成具有底部厚柵氧化層的溝槽；第七步，采用溝槽MOS工藝，在溝槽內(nèi)形成柵。本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:本發(fā)明應(yīng)用選擇性外延及橫向外延生長(zhǎng)，使外延完全包裹氧化層，再刻蝕掉氧化層上部的外延單晶硅，形成具有底部厚柵氧化層的溝槽。本發(fā)明的方法使底部厚柵氧化層的形成變得容易，并在溝槽MOS有雙層或三層外延時(shí)，能夠精確控制溝槽相對(duì)外延層的位置，從而能夠通過(guò)分別優(yōu)化控制各層外延的摻雜濃度，使器件擊穿電壓和通態(tài)電阻得到優(yōu)化。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:圖1至圖8是與本發(fā)明用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法的各步驟相應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是采用本發(fā)明所制成的底部厚柵氧化層溝槽MOS器件的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法，包括以下步驟:第一步，如圖1所示，在重?fù)诫s硅襯底上生長(zhǎng)外延層，形成第一輕摻雜外延層；重?fù)诫s體濃度為IO1Vcm3以上；第二步，如圖1所示，在第一輕摻雜外延層上生長(zhǎng)二氧化硅，其厚度等于或者大于后續(xù)要形成的溝槽底部厚柵氧化層；第三步，如圖2所示，采用光刻工藝，在二氧化硅上涂膠、光刻，形成光刻膠圖形；第四步，如圖3所示，刻蝕，將未被光刻膠擋住的二氧化硅刻蝕干凈，露出光刻膠以外的第一輕摻雜外延層；然后去除光刻膠；第五步,如圖4所不,選擇性生長(zhǎng)加橫向生長(zhǎng)第二外延層；先在露出的第一輕摻雜外延層的表面生長(zhǎng)第二輕摻雜外延層，而二氧化硅上不生長(zhǎng)；當(dāng)?shù)诙p摻雜外延層的厚度超過(guò)二氧化硅的厚度時(shí)，使第二輕摻雜外延層在向上生長(zhǎng)的同時(shí)橫向生長(zhǎng)，直至合攏并完
全覆蓋二氧化硅；通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨使得第二輕摻雜外延層的上表面平坦化，如圖5所示；然后在第二輕摻雜外延層的表面生長(zhǎng)第三輕摻雜外延層，如圖6所示，也可以省略此步驟；第六步，如圖7、圖8所示，通過(guò)涂膠、光刻、干法刻蝕，將二氧化硅上方的第二輕摻雜外延層和第三輕摻雜外延層刻蝕干凈，露出二氧化硅，形成具有底部厚柵氧化層的溝槽；二氧化硅即作為厚柵氧化硅；第七步，如圖9所示，采用現(xiàn)有的溝槽MOS工藝，在溝槽內(nèi)形成柵。采用本發(fā)明，能夠制成如圖9所示的底部厚柵氧化層溝槽MOS器件。
權(quán)利要求
1.一種用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，在重?fù)诫s娃襯底上生長(zhǎng)外延層，形成第一輕摻雜外延層； 第二步，在第一輕摻雜外延層上生長(zhǎng)二氧化硅； 第三步，采用光刻工藝，在二氧化硅上涂膠、光刻，形成光刻膠圖形； 第四步，刻蝕，將未被光刻膠擋住的二氧化硅刻蝕干凈，露出光刻膠以外的第一輕摻雜外延層；然后去除光刻膠； 第五步，選擇性生長(zhǎng)加橫向生長(zhǎng)第二外延層；先在露出的第一輕摻雜外延層的表面生長(zhǎng)第二輕摻雜外延層；當(dāng)?shù)诙p摻雜外延層的厚度超過(guò)二氧化硅的厚度時(shí)，使第二輕摻雜外延層在向上生長(zhǎng)的同時(shí)橫向生長(zhǎng)，直至合攏并完全覆蓋二氧化硅； 第六步，通過(guò)涂膠、光刻、干法刻蝕，將二氧化硅上方的外延層刻蝕干凈，露出二氧化硅，形成具有底部厚柵氧化層的溝槽； 第七步，采用溝槽MOS工藝，在溝槽內(nèi)形成柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法，其特征在于:所述第五步之后第六步之前，通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨使得第二輕摻雜外延層的上表面平坦化，然后在第二輕摻雜外延層的表面生長(zhǎng)第三輕摻雜外延層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法，其特征在于，所述第二步所生長(zhǎng)的二氧化硅的厚度等于或者大于后續(xù)要形成的溝槽底部厚柵氧化層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用選擇性外延制作底部厚柵氧化層溝槽MOS的工藝方法，包括以下步驟第一步，形成第一輕摻雜外延層；第二步，在第一輕摻雜外延層上生長(zhǎng)二氧化硅；第三步，形成光刻膠圖形；第四步，將未被光刻膠擋住的二氧化硅刻蝕干凈，露出光刻膠以外的第一輕摻雜外延層；第五步，選擇性生長(zhǎng)加橫向生長(zhǎng)第二外延層；第六步，將二氧化硅上方的外延層刻蝕干凈，露出二氧化硅，形成具有底部厚柵氧化層的溝槽；第七步，在溝槽內(nèi)形成柵。本發(fā)明使底部厚柵氧化層的形成變得容易，并在溝槽MOS有雙層或三層外延時(shí)，能夠精確控制溝槽相對(duì)外延層的位置，從而能夠通過(guò)分別優(yōu)化控制各層外延的摻雜濃度，使器件擊穿電壓和通態(tài)電阻得到優(yōu)化。
文檔編號(hào)H01L21/20GK103094074SQ20111034014
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者金勤海, 楊川, 許凱強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司