專利名稱：制作雙層柵溝槽mos的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體器件的制造方法，具體涉及一種制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法。
背景技術：
雙層柵MOS (金屬氧化物半導體)能夠使得器件柵漏間電容大大減小，并大大降低通態電阻。但是，采用現有工藝形成這種器件結構很復雜，難控制的因素多。并且現有工藝在重摻雜上只有一層外延，當需要有兩層外延時，現有工藝對外延與溝槽的相對位置控制性不夠精確，因此使得優化外延摻雜以及器件性能的工作比較困難。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法，它可以使得雙層柵MOS結構的形成變得容易。為解決上述技術問題，本發明制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法的技術解決方案為，包括以下步驟:第一步,在重摻雜娃襯底上生長外延層,形成第一輕摻雜外延層；第二步，在第一輕摻雜外延層的頂部刻蝕溝槽，生長氧化層，淀積多晶硅并回刻多晶硅至溝槽頂部并去掉溝槽外的多晶硅，形成屏蔽柵；第三步，在第一輕摻雜外延層上生長二氧化硅，其厚度等于或者大于后續要形成的雙柵間厚柵氧化硅；第四步，采用光刻工藝，在屏蔽柵上方的二氧化硅表面涂膠、光刻，形成光刻膠圖形；第五步,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，從而在屏蔽柵上方形成二氧化硅；第六步,選擇性生長加橫向生長第二外延層；先在露出的第一輕摻雜外延層的表面生長第二輕摻雜外延層，而屏蔽柵上方的二氧化硅上不生長；當第二輕摻雜外延層的厚度超過二氧化硅的厚度時，使第二輕摻雜外延層在向上生長的同時橫向生長，直至合攏并
完全覆蓋二氧化硅；可以通過化學機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第三輕摻雜外延層。第七步，通過涂膠、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，形成屏蔽柵上方具有底部柵氧化層的溝槽；第八步，采用雙柵溝槽MOS工藝，在溝槽內形成控制柵。本發明可以達到的技術效果是:本發明分兩部分形成溝槽，先用現有技術形成溝槽的下半部分屏蔽柵氧化層和屏蔽柵，再在屏蔽柵的頂部應用選擇性加橫向外延生長，并刻蝕二氧化硅頂部的外延單晶硅，從而形成溝槽的上半部分。本發明使得雙層柵溝槽MOS的形成變得容易實現和控制，并且能夠在屏蔽柵溝槽MOS有兩層外延時，精確控制溝槽相對于外延層的位置，從而能夠通過分別優化控制兩層外延的摻雜濃度，使器件的擊穿電壓和通態電阻得到優化。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明:圖1至圖8是與本發明制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法的各步驟相應的結構示意圖；圖9是采用本發明所制成的雙層柵溝槽MOS器件的截面示意圖。
具體實施例方式本發明制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法，包括以下步驟:第一步，如圖1所示，在重摻雜硅襯底上生長外延層，形成第一輕摻雜外延層；重摻雜體濃度為IO1Vcm3以上；第二步，如圖1所示，采用現有技術，在第一輕摻雜外延層的頂部刻蝕溝槽，生長氧化層，淀積多晶硅并回刻多晶硅至溝槽頂部并去掉溝槽外的多晶硅，形成屏蔽柵；第三步，如圖2所示，在第一輕摻雜外延層上生長二氧化硅，其厚度等于或者大于后續要形成的雙柵間厚柵氧化硅；第四步，如圖2所示，采用光刻工藝，在屏蔽柵上方的二氧化硅表面涂膠、光刻，形成光刻膠圖形；第五步，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，從而在屏蔽柵上方形成二氧化硅；第六步,如圖4所不,選擇性生長加橫向生長第二外延層；先在露出的第一輕摻雜外延層的表面生長第二輕摻雜外延層，而屏蔽柵上方的二氧化硅上不生長；當第二輕摻雜外延層的厚度超過二氧化硅的厚度時，使第二輕摻雜外延層在向上生長的同時橫向生長，直至合攏并完全覆蓋二氧化硅；通過化學機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第三輕摻雜外延層，如圖6所示，也可以省略此步驟；第七步，如圖7、圖8所示，通過涂膠、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，形成屏蔽柵上方具有底部柵氧化層的溝槽；二氧化硅即作為雙柵間厚柵氧化硅；第八步，如圖9所示，采用現有的雙柵溝槽MOS工藝，在溝槽內形成控制柵。 采用本發明，能夠制成如圖9所示的雙柵溝槽MOS器件。
權利要求
1.一種制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，在重摻雜娃襯底上生長外延層，形成第一輕摻雜外延層； 第二步，在第一輕摻雜外延層的頂部刻蝕溝槽，生長氧化層，淀積多晶硅并回刻多晶硅至溝槽頂部并去掉溝槽外的多晶硅，形成屏蔽柵； 第三步，在第一輕摻雜外延層上生長二氧化硅； 第四步，采用光刻工藝，在屏蔽柵上方的二氧化硅表面涂膠、光刻，形成光刻膠圖形；第五步，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，從而在屏蔽柵上方形成二氧化硅； 第六步，選擇性生長加橫向生長第二外延層；先在露出的第一輕摻雜外延層的表面生長第二輕摻雜外延層，而屏蔽柵上方的二氧化硅上不生長；當第二輕摻雜外延層的厚度超過二氧化硅的厚度時，使第二輕摻雜外延層在向上生長的同時橫向生長，直至合攏并完全覆蓋二氧化硅； 第七步，通過涂膠、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，形成屏蔽柵上方具有底部柵氧化層的溝槽； 第八步，采用雙柵溝槽MOS工藝，在溝槽內形成控制柵。
2.根據權利要求1所述的制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法，其特征在于，所述第六步之后第七步之前，通過化學機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第三輕摻雜外延層。
3.根據權利要求1或2所述的制作雙層柵溝槽MOS的工藝方法，其特征在于，所述第三步所生長的二氧化硅的厚度等于或者大于后續要形成的雙柵間厚柵氧化硅。
全文摘要
本發明公開了一種制作雙層柵溝槽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，形成屏蔽柵；第三步，在第一輕摻雜外延層上生長二氧化硅；第四步，形成光刻膠圖形；第五步，刻蝕；第六步，選擇性生長加橫向生長第二外延層；第七步，形成屏蔽柵上方具有底部柵氧化層的溝槽；第八步，采用雙柵溝槽MOS工藝，在溝槽內形成控制柵。本發明使得雙層柵溝槽MOS的形成變得容易實現和控制，并且能夠在屏蔽柵溝槽MOS有兩層外延時，精確控制溝槽相對于外延層的位置，從而能夠通過分別優化控制兩層外延的摻雜濃度，使器件的擊穿電壓和通態電阻得到優化。
文檔編號H01L21/336GK103094115SQ201110340130
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者金勤海, 張力, 盧志遠 申請人:上海華虹Nec電子有限公司