[发明专利]一种沟槽型MOS器件中沟槽栅的制备方法

权利要求书

1.一种沟槽型MOS器件中沟槽栅的制备方法，其特征是沟槽底部的栅氧化膜较沟槽侧壁的栅氧化膜厚，该方法包括以下步骤：

（1）在需要制作沟槽栅的硅片上经由光刻和刻蚀的方法形成沟槽；

（2）第一栅氧化膜的生长；

（3）光刻胶的旋涂；

（4）部分去除光刻胶，保留沟槽底部的光刻胶；

（5）去除沟槽侧壁以及硅片表面的第一栅氧化膜，保留沟槽底部的第一栅氧化膜，然后去除沟槽底部的光刻胶；

（6）第二栅氧化膜的生长；

（7）多晶硅的填充；

（8）通过回刻或化学机械研磨对多晶硅平坦化，形成最终的沟道栅。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述沟槽是以光刻胶图形为掩膜刻蚀硅片形成，或以介质膜图形为掩膜刻蚀硅片形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在所述第一栅氧化膜生长之前，使用湿法清洗和/或牺牲氧化的方法去除沟槽表面的缺陷和杂质。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第一栅氧化膜使用热氧化法生长，其生长温度为750-1100℃；所述第一栅氧化膜的厚度为50-5000纳米，且所述第一栅氧化膜厚度大于后续步骤（6）所述第二栅氧化膜的厚度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的湿法清洗包括：用氢氟酸去除沟槽表面的自然氧化层，用氢氧化铵和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的颗粒和有机物杂质，以及用盐酸和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的金属杂质；所述的牺牲氧化是指先通过热氧化的方法使沟槽表面的硅和氧气或水蒸汽反应生成二氧化硅，然后再通过湿法刻蚀的方法去除所述的二氧化硅，以达到去除沟槽表面的缺陷和杂质的目的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述光刻胶的去除使用泛曝光和显影的方式；所述保留的沟槽底部的光刻胶的厚度为0.1-10微米。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述第一栅氧化膜的去除使用湿法刻蚀的方法，所述的湿法刻蚀以步骤(4)所形成的沟槽底部的光刻胶为刻蚀掩膜。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述第二栅氧化膜使用热氧化法生长，其生长温度为750-1100℃。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述第二栅氧化膜的厚度为50-5000纳米，且小于步骤(2)中所述第一栅氧化膜的厚度。

10.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，在所述第二栅氧化膜生长之前，使用湿法清洗方法去除沟槽表面的缺陷和杂质；所述湿法清洗方法包括：用氢氧化铵和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的颗粒和有机物杂质，以及用盐酸和过氧化氢去离子水的混合液去除沟槽表面的金属杂质。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述的多晶硅被用作为沟槽栅的导电电极，使用化学气相淀积方法在沟槽内填充多晶硅。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(8)中，所述的回刻或化学机械研磨以硅片表面的第二栅氧化膜为终止层，平坦化处理后硅片表面的多晶硅被去除，而沟槽内的多晶硅则得以保留，形成沟槽型MOS器件的沟槽栅。