Mos電晶體的製作方法和圓角化溝槽頂部尖角的方法
2023-11-06 12:21:07 3
專利名稱：Mos電晶體的製作方法和圓角化溝槽頂部尖角的方法
技術領域：
本發明涉及半導體製作領域，尤其涉及一種溝槽型MOS電晶體的製作方法和圓角化溝槽的頂部尖角的方法。
背景技術：
溝槽型MOS (trench M0S)電晶體作為一種新型垂直結構的功率器件，是在VDMOS(垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應電晶體)的基礎上發展起來的，但該結構與VDMOS相比有許多性能優點如更低的導通電阻、低柵漏電荷密度， 具有低的導通和開關損耗及快的開關速度。圖1是傳統溝槽型MOS電晶體的橫截面圖。如圖中所示，傳統溝槽型MOS電晶體包括半導體襯底100、設置在半導體襯底100上的漏區101、在漏區101上形成的漂移區102與在漂移區102上形成的溝道區103 ;在溝道區103內形成有溝槽，柵極結構形成在所述溝槽內，柵極結構包括形成在溝槽側壁上的柵極氧化物層106以及填充滿溝槽的柵極多晶矽105。柵極結構兩側形成有源區104。從所述半導體襯底100引出漏極D，所述柵極結構中的多晶矽105引出柵極G，所述源區104引出源極S。由於溝槽型MOS電晶體的溝道是垂直的，可通過縮短溝道區進一步提高其溝道密度，減小晶片尺寸。在溝槽型MOS電晶體製作過程中，採用標準柵氧化工藝製作所述柵極結構，包括1，進行溝槽刻蝕；2，利用熱氧化工藝在溝槽內壁進行犧牲氧化層生長；3，利用溼法刻蝕工藝進行犧牲氧化層去除；4，利用沉積工藝在溝槽內壁進行柵氧化層生長。其中，在溝槽刻蝕後，溝槽側壁的表面會有縱向條紋狀的高低不平和更小面積的局部不平整(主要是由於刻蝕中的化學物理反應或是作為刻蝕溝槽的掩模的光刻膠邊緣的駐波條紋造成)，生長犧牲氧化層的目的是通過溝槽側壁的氧化反應去除溝槽刻蝕表面的不平整，以保證隨後生長的柵氧化層的質量。在溝槽刻蝕完成後，會在溝槽頂部形成有由溝槽的側壁和外延層的表面構成直角，如圖2所示。然而，如圖3中所示，在進行犧牲氧化層生長後的溝槽的頂部的直角處會形成有86° 90°的尖角a。由於該溝槽是溝槽型MOS電晶體的柵極位置，在柵極兩側會形成高濃度摻雜的源區。若源區摻雜比較淺，所述尖角會是高濃度源區與柵氧化層的交接處。在器件通電的情況下，所述尖角會造成電場集中，易造成尖端放電而引發低擊穿。為了避免這種情況，一般都將所述源區摻雜得比較深，避開這個尖角。然而，這樣的操作，使得溝槽型MOS電晶體不能實施源區的淺摻雜操作，給溝槽型MOS電晶體往更小尺寸、更高密度的發展帶來較大的局限，阻礙了工藝進一步的發展。由此，勢必需要一種能夠消除這個尖角的方法，以使得所述溝槽型MOS電晶體能夠實現更小尺寸、更高密度的發展。
發明內容
本發明解決的問題是消除溝槽型MOS電晶體柵極所在的溝槽頂部的尖角，避免尖端放電的現象發生。為解決上述問題，本發明的技術方案提供了一種溝槽型MOS電晶體的製作方法，包括提供半導體基底，所述半導體基底包括矽外延層；
在所述矽外延層上形成犧牲層；在所述犧牲層上形成保護層；刻蝕所述保護層、犧牲層和矽外延層，以在所述保護層、犧牲層中形成通孔，在所述矽外延層中形成與所述通孔連通的溝槽；利用溼法刻蝕處理所述通孔，以去除部分的犧牲層，使得所述溝槽頂部兩側的部分娃外延層被暴露；進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽外延層和溝槽內壁的矽外延層被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽，之後在所述溝槽內形成溝槽型MOS電晶體的柵極結 構。可選的，所述犧牲層為氧化矽層，所述保護層為氮化矽層。可選的，所述在所述保護層、犧牲層中形成通孔，在所述矽外延層中形成與所述通孔連通的溝槽的工藝包括在所述保護層上形成光刻膠；利用曝光顯影工藝在所述光刻膠上形成溝槽的圖形；利用具有溝槽的圖形的光刻膠作為掩模，刻蝕所述保護層、犧牲層和矽外延層；去除光刻膠。可選的，所述保護層的厚度為200人 1000人。可選的，溝槽頂部每
側被暴露出的矽外延層的寬度為200人.、-1000人。以及另一種溝槽型MOS電晶體的製作方法，包括提供半導體基底，所述半導體基底包括矽外延層；在所述矽外延層上形成保護層；刻蝕所述保護層和矽外延層，以在所述保護層中形成通孔，在所述矽外延層中形成與所述通孔連通的溝槽；在所述保護層上形成掩模層，所述掩模層上具有窗口，所述窗口的開口大於所述通孔的開口，且完全暴露所述通孔；刻蝕所述保護層，以暴露出部分矽外延層；進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽外延層和溝槽內壁的矽外延層被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽，之後在所述溝槽內製作柵極結構。可選的，所述保護層為氮化矽層。可選的，所述保護層包括氧化矽層與位於氧化矽層上方的氮化矽層。可選的，溝槽頂部每側被暴露出的矽外延層的寬度為200A 1000人。由上述溝槽型MOS電晶體的製作方法引出，本發明還包括一種圓角化溝槽頂部尖角的方法，包括提供矽襯底；在矽襯底上形成犧牲層；在所述犧牲層上形成保護層；刻蝕所述保護層、犧牲層和矽襯底，以在所述保護層、犧牲層中形成通孔，在所述矽襯底中形成與所述通孔連通的溝槽；利用溼法刻蝕處理所述通孔，以去除部分的犧牲層，使得所述溝槽頂部兩側的部分娃襯底被暴露；進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽襯底和溝槽內壁的矽襯底被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽。可選的，所述犧牲層為氧化矽層，所述保護層為氮化矽層。可選的，所述保護層的厚度為200A 1000人。可選的，溝槽頂部每側被暴露出的矽襯底的寬度為
200A-1oooA0以及另一種圓角化溝槽頂部尖角的方法，包括 提供矽襯底； 在所述矽襯底上形成保護層；刻蝕所述保護層和矽襯底，以在所述保護層中的形成通孔，在所述矽襯底中形成與所述通孔連通的溝槽；在所述保護層上形成掩模層，所述掩模層上具有窗口，所述窗口的開口大於所述通孔的開口，且完全暴露所述通孔；刻蝕所述保護層，以部分暴露出矽襯底；進行熱氧化工藝，以使得被所述溝槽內壁和被暴露出來的矽襯底被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽。可選的，所述保護層為氮化矽層。可選的，溝槽頂部每側被暴露出的矽襯底的寬度
為 200A I oooA。與現有技術相比，本發明具有以下優點在本發明的技術方案中提供的所述製作溝槽型MOS電晶體的工藝中，在矽外延層中形成好溝槽之後，在溝槽中形成柵極結構之前，將溝槽頂部的尖角進行圓角處理，消除了尖角，使得溝槽型MOS電晶體可以進行淺源區注入的溝槽型，而不會在柵極結構頂部發生尖端放電的現象。其中，在本發明提供的一種可選方案中，所述將溝槽頂部的尖角圓角處理的方式為在矽外延層上形成犧牲層和保護層，利用刻蝕工藝在犧牲層和保護層中形成通孔，以及在矽外延層中形成連通所述通孔的溝槽，然後利用溼法刻蝕工藝去除部分犧牲層，以部分暴露所述溝槽頂部的尖角處的矽外延層，然後利用熱氧化工藝進行氧化層生長，最後去除形成熱氧化工藝形成的氧化層，實現將溝槽頂部的尖角圓角處理。在這種方案中，利用溼法刻蝕的各向同性實現去除溝槽頂部的犧牲層，操作簡單方便。並且在本發明提供的實施例中，所述保護層為氮化矽，所述犧牲層為氧化矽，這樣可以只需要增加一步溼法刻蝕，就將所述圓角處理的工藝結合在原本製作溝槽的工藝中。在本發明的提供的另一種可選方案中，所述將溝槽頂部的尖角圓角處理的方式為矽外延層上形成保護層，利用刻蝕工藝在保護層中形成通孔，以及在矽外延層中形成連通所述通孔的溝槽，然後利用光刻工藝在所述保護層上形成掩膜層，所述掩膜層中具有完全暴露所述通孔，並且開口大於所述通孔的窗口，然後利用掩膜層作為掩模對所述保護層進行刻蝕，以部分暴露所述溝槽頂部的尖角處的矽外延層，然後利用熱氧化工藝進行氧化層生長，最後去除形成熱氧化工藝形成的氧化層，實現將溝槽頂部的尖角圓角處理。這種方案中能夠有效率的圓角化溝槽頂部的尖角，避免了後續形成的溝槽型MOS電晶體發生尖角放電的現象。
圖1是傳統的溝槽型MOS電晶體的橫截面示意圖；圖2至圖3是現有製作溝槽型MOS電晶體的過程中產生尖角的示意圖；圖4至圖7為本發明的實施例一提供的製作溝槽型MOS 電晶體的方法的示意圖；圖8至圖10為本發明的實施例一中提供的對溝槽進行熱氧化生長的比較例的示意圖；圖11為本發明的實施例一提供的製作溝槽型MOS電晶體的方法的示意圖；圖12為本發明的實施例二提供的製作溝槽型MOS電晶體的方法的示意圖。
具體實施例方式由於溝槽型MOS電晶體的柵極所在的溝槽是由等離子刻蝕工藝形成，所述溝槽的頂部具有尖銳的直角。在後續的通過熱氧化工藝進行犧牲氧化層後，會在所述直角處形成尖角，而若在後續製造所述溝槽型MOS電晶體的工藝中進行淺源區注入，會由於溝槽的頂部存在尖角從而在所述溝槽型MOS電晶體中產生尖端放電的現象。這樣限制了溝槽型MOS電晶體向更小尺寸、更高密度方向的發展。本發明技術方案中提供的製作溝槽型MOS電晶體的方法中提出在矽外延層中形成好溝槽之後，在溝槽中形成柵極結構之前，將溝槽頂部的尖角進行圓角處理，消除了尖角，使得溝槽型MOS電晶體可以進行淺源區注入的溝槽型，而不會在柵極結構頂部發生尖端放電的現象。為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。實施例一首先，如圖4所示，提供半導體基底，所述半導體基底包括矽外延層200;為了簡化視圖，圖4以及後續的附圖中，所述半導體基底部分只示出矽外延層200的部分。本實施例是製作溝槽型MOS電晶體，本領域技術人員能夠了解的是，在半導體基底上應該具有n型重摻雜半導體襯底，作為溝槽型MOS管的漏極。所述半導體襯底一般為矽襯底，在所述半導體襯底上具有n型輕摻雜的矽外延層(漂移區)200。在後續工藝中，需要在所述n型輕摻雜的矽外延層200中形成溝槽，所述溝槽中在後續工藝中形成柵極，柵極形成好後還會在柵極兩側的形成P型摻雜的溝道區以及形成位於溝道區中的n型摻雜的源極。接下來，如圖5所示，在所述矽外延層200中形成溝槽34。形成溝槽之前包括在所述矽外延層200上形成氧化矽層201 ;在所述氧化矽層201上形成氮化矽層202。所述氧化矽層201作為犧牲層，所述氮化矽層202作為保護層。其中，所述氧化矽層201的形成方式可以為氧化。所述氮化矽層202的形成方式可以為沉積。所述氧化矽層201的至少一個作用為緩減所述氮化矽層202對於矽外延層的應力。所述氧化矽層201的厚度不需要太厚，本實施例中，所述氧化矽層201的厚度為200A- 1000A。氧化矽層201若小於200 A,在後續工藝中進行溼法腐蝕以暴露溝槽頂部的矽外延層200時，不利於溼法腐蝕中所使用的腐蝕液的滲透；當氧化矽層201大於1000 A會消耗太多矽外延層200，造成矽外延層200的有效厚度變薄，影響器件耐壓。繼續參考圖5所示,在所述娃外延層200上形成溝槽34,其具體工藝包括在所述氮化矽層202上形成光刻膠(未圖示)；利用曝光顯影工藝在所述光刻膠上形成溝槽的圖形；利用具有溝槽的圖形的光刻膠作為掩模，刻蝕所述氮化矽層202、氧化矽層201和矽外延層200至在所述氮化矽層202和氧化矽層201中形成通孔30，以及在所述矽外延層200中形成溝槽34，所述溝槽與所述通孔連通；去除光刻膠。 為了使得溝槽34具有良好的垂直狀的形貌，以保證後續工藝中在所述溝槽內形成的柵極結構的質量，本步驟中的刻蝕採用等離子體幹法刻蝕工藝。所述等離子幹法刻蝕工藝具有良好的各向異性，能夠使得刻蝕的溝槽34的側壁具有良好的垂直狀的形貌，所述溝槽34的頂部和兩側的表面介質層(娃外延層200、氧化娃層201或者氮化娃層202的表面)均構成良好的直角。接下來，如圖6所示，部分暴露所述溝槽34頂部兩側的矽外延層200 ；其中，在本實施例中，所述部分暴露所述溝槽邊緣處的矽外延層200的方法為利用溼法刻蝕工藝去除溝槽邊緣處的氧化矽層201，以在矽外延層200和氮化矽層202之間形成從通孔30內壁開始向兩側延伸的缺口 10，從而暴露出矽外延層200在溝槽頂部兩側邊緣處的娃外延層200。並且本步驟中的溼法刻蝕只限於刻蝕氧化矽層，由於弱酸HF具有獨特的刻蝕氧化矽的特性。本步驟中採用HF去離子水溶液進行溼法刻蝕，所述溼法刻蝕僅僅刻蝕掉氧化矽層201。溼法刻蝕具有各向同性，所述HF去離子水溶液能夠從溝槽側壁處暴露出來的氧化娃層201橫向對所述氧化娃層201進行刻蝕,在娃外延層200和氮化娃層202之間形成從通孔30內壁開始向兩側延伸的缺口 10，而使得溝槽頂部的矽外延層200被暴露出來，形成圖6所示的形貌。所述溼法刻蝕需要將氧化矽層201在厚度方向上完全刻蝕掉，才能夠使得矽外延層200被暴露出來。由於溼法刻蝕具有各向同性，為了確保所述氧化矽層201層在厚度方向被刻蝕完全，並且在寬度方向上暴露的娃外延層200不至於太多，一般設定氧化矽層201被腐蝕寬度為氧化矽層202厚度的100% 150%。在本實施中，所述溼法刻蝕
進行至所述氧化矽層被腐蝕掉200人 1000人的寬度。接下來，如圖7中所示，進行熱氧化工藝，以在使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽外延層200和溝槽內壁的矽外延層200被氧化成氧化矽204 ；所述熱氧化工藝在熱氧化爐管裡進行，表面暴露出來的矽都會被氧化成氧化矽。優選的，所述熱氧化需採用幹氧工藝，氧化溫度需大於1050°C，其中，控制熱氧化工藝進行的時間來控制生長的氧化矽的厚度。在本實施例中，所述熱氧化工藝在6分鐘生長450人的氧化矽，10分鐘生長550人的氧化矽，15分鐘生長650人的氧化矽。在熱氧化工藝中，所述氧化矽的生長都要消耗矽，由於在溝槽頂部的矽外延層200暴露出一個小角，尖角處的矽被氧化掉，最終臺階處的拐角處形成一個傾斜的曲面，使得最終臺階處的拐角處沒有尖角的形貌。相對的，以下以將溝槽的表面進行熱氧化工藝生長犧牲氧化層的另外兩種情況作為比較I)、如圖8所示，提供矽外延層200中的通過等離子體幹法刻蝕得到的側壁垂直形貌較好的溝槽，所述溝槽的頂部和矽外延層的表面構成直角狀的臺階。直接將所述矽外延層200和其中的溝槽進行熱氧化工藝，生長犧牲氧化層204，形成結構如圖9所示。通過發明人的多次試驗發現，在熱氧化工藝過程中，尖角處的矽被氧化的速率明顯小於平坦處的矽被氧化的速率。本步驟中得到的溝槽的結構如圖9中所示，由於溝槽的側壁和娃外延層的表面都完全暴露在熱氧化工藝的氛圍中，溝槽的側壁和娃外 延層的表面遠離溝槽頂部的臺階處的矽要被氧化得多一些，使得溝槽的側壁和矽外延層的表面呈現向矽外延層內凹進的形貌，使得所述臺階處的拐角的形成比直角更尖銳的尖角(86。 90。的銳角)。2)、如圖10所示，提供結構為矽外延層200，以及矽外延層上的氧化矽層201，氧化矽層上的氮化矽層202。所述溝槽通過等離子體幹法刻蝕氮化矽層202、氧化矽層201和矽外延層200形成。然後，直接將所述結構進行熱氧化工藝，生長犧牲氧化層204。由於溝槽的側壁遠離溝槽頂部的臺階處的矽要被氧化得多一些，使得溝槽的側壁呈現向矽外延層內凹進的形貌而溝槽頂部兩側都被氧化矽層201和氮化矽層202完全覆蓋，不會被氧化到。使得所述臺階處的拐角則形成比直角更尖銳的尖角(86° 90°的銳角)。由上比較可以發現，只有按照本發明的暴露溝槽拐角處部分矽，而遠離拐角處的矽利用氮化矽覆蓋的方法去進行氧化的方法才能使得溝槽頂部的拐角處被圓角化，避免尖角的產生，才能避免後續形成的器件由於尖端放電而失效等現象的出現。接下來，如圖11所示，去除圖7中熱氧化形成的氧化矽。所述去除氧化矽的方法可以採用HF的水溶液進行溼法刻蝕。另外，氧化矽去除後，還可以進一步去除娃外延層200表面的氧化娃層201和氮化娃層202。刻蝕結束，得到矽外延層200中的溝槽，所述溝槽內壁光滑，側壁垂直性較好，並且溝槽頂部的邊緣為圓角的結構。這樣的結構可避免發生尖端放電的情況。然後在所述溝槽中形成柵氧化層，再填充多晶矽，以在溝槽中形成所述溝槽型MOS電晶體的柵極結構。然後再在所述柵極結構的兩側進行兩次離子注入，第一次注入離子為p型離子形成所述超結功率電晶體的阱區，第二次注入離子為n型離子形成所述超結功率電晶體的源極。由於前面工藝的處理，所述柵極結構的邊緣沒有了尖角，故在離子注入形成源極時進行源區淺摻雜，不會造成尖端放電等現象，於是能夠製造更小尺寸、更高密度的溝槽型MOS電晶體。與原本製作溝槽型MOS電晶體中製作柵極的步驟相比，本實施例中，僅僅在進行犧牲氧化層生長之前增加一步溼法刻蝕工藝，就可以實現將溝槽頂部兩側的尖角進行圓角化，消除了形成的溝槽型MOS電晶體中尖端放電的因素，使得溝槽型MOS電晶體可以實施源區的淺摻雜操作，使得溝槽型MOS電晶體可以實現更小尺寸、更高密度的發展。
在上述的實施方式中，圓角化溝槽頂部的尖角是為了實現製作淺源區摻雜的溝槽型MOS電晶體，但是其中所包括的圓角化溝槽頂部尖角的方法也可以用來製作其它需要去除頂部尖角的溝槽。所述溝槽可以為形成在矽外延層中的，也可以為形成在矽襯底中。實施例二本實施例中提供的所述溝槽型MOS電晶體的製作情況可參考圖12所示，和實施例一類似的，所述溝槽型MOS電晶體的製作工藝包括提供半導體基底，所述半導體基底包括矽外延層200 ；在所述矽外延層上形成保護層202，本實施例中，所述保護層202可以為氮化矽層；刻蝕所述保護層202、矽外延層200，以在所述保護層202與矽外延層200中形成 開口，所述開口包括在所述保護層中的通孔30與在所述矽外延層中的溝槽34，所述通孔和溝槽相連通；在所述保護層202上形成掩模層(未圖示)，所述掩模層上具有窗口，所述窗口徑寬大於所述開口的徑寬，且完全暴露所述開口 ；刻蝕所述保護層202，在所述保護層中形成窗口圖形35，從而部分暴露出溝槽34頂部外側的矽外延層200，本實施例中，溝槽頂部每側被暴露出的矽外延層200的寬度為
200人 1000A;進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽外延層200和溝槽內壁的矽外延層200被氧化成氧化矽204，形成結構如圖12所示；去除熱氧化形成的氧化矽204，則所述溝槽頂部的尖角被圓角化，得到矽外延層200中的溝槽，所述溝槽內壁光滑，側壁垂直性較好，並且溝槽頂部的邊緣為圓角的結構。在這樣的結構製作溝槽型MOS電晶體的柵極結構可避免發生尖端放電的情況。具體的，後續工藝還包括在所述溝槽中形成柵氧化層，再填充多晶矽，以在溝槽中形成所述溝槽型MOS電晶體的柵極結構。然後再在所述柵極結構的兩側進行兩次離子注入，第一次注入離子為p型離子形成所述超結功率電晶體的阱區，第二次注入離子為n型離子形成所述超結功率電晶體的源極。由於前面工藝的處理，所述柵極結構的邊緣沒有了尖角，故在離子注入形成源極時進行源區淺摻雜，不會造成尖端放電等現象，於是能夠製造更小尺寸、更高密度的溝槽型MOS電晶體。在上述的實施方式中，圓角化溝槽頂部的尖角是為了實現製作淺源區摻雜的溝槽型MOS電晶體，但是其中所包括的圓角化溝槽頂部尖角的方法也可以用來製作其它需要去除頂部尖角的溝槽。所述溝槽可以為形成在矽外延層中的，也可以為形成在矽襯底中。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而並非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
權利要求
1.一種溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，包括提供半導體基底，所述半導體基底包括矽外延層；在所述矽外延層上形成犧牲層；在所述犧牲層上形成保護層；刻蝕所述保護層、犧牲層和矽外延層，以在所述保護層、犧牲層中形成通孔，在所述矽外延層中形成與所述通孔連通的溝槽；利用溼法刻蝕處理所述通孔，以去除部分的犧牲層，使得所述溝槽頂部兩側的部分矽外延層被暴露；進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽外延層和溝槽內壁的矽外延層被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽，之後在所述溝槽內形成溝槽型MOS電晶體的柵極結構。
2.如權利要求1所述的溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，所述犧牲層為氧化矽層，所述保護層為氮化矽層。
3.如權利要求1所述的溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，在所述保護層、犧牲層中形成通孔，在所述矽外延層中形成與所述通孔連通的溝槽的工藝包括在所述保護層上形成光刻膠；利用曝光顯影工藝在所述光刻膠上形成溝槽的圖形；利用具有溝槽的圖形的光刻膠作為掩模，刻蝕所述保護層、犧牲層和矽外延層；去除光刻膠。
4.如權利要求1所述的溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，所述保護層的厚度為 200A I oooA。
5.如權利要求1或4所述的溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，溝槽頂部每側被暴露出的矽外延層的寬度為200人 IOOOA0
6.—種溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，包括提供半導體基底，所述半導體基底包括矽外延層；在所述矽外延層上形成保護層；刻蝕所述保護層和矽外延層，以在所述保護層中形成通孔，在所述矽外延層中形成與所述通孔連通的溝槽；在所述保護層上形成掩模層，所述掩模層上具有窗口，所述窗口的開口大於所述通孔的開口，且完全暴露所述通孔；刻蝕所述保護層，以暴露出部分矽外延層；進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽外延層和溝槽內壁的矽外延層被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽，之後在所述溝槽內製作柵極結構。
7.如權利要求6所述的溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，所述保護層為氮化娃層。
8.如權利要求6所述的溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，所述保護層包括氧化娃層與位於氧化娃層上方的氮化娃層。
9.如權利要求6所述的溝槽型MOS電晶體的製作方法，其特徵在於，溝槽頂部每側被暴露出的矽外延層的寬度為200A 1000人
10.一種圓角化溝槽頂部尖角的方法，其特徵在於，包括提供娃襯底；在矽襯底上形成犧牲層；在所述犧牲層上形成保護層；刻蝕所述保護層、犧牲層和矽襯底，以在所述保護層、犧牲層中形成通孔，在所述矽襯底中形成與所述通孔連通的溝槽；利用溼法刻蝕處理所述通孔，以去除部分的犧牲層，使得所述溝槽頂部兩側的部分矽襯底被暴露；進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽襯底和溝槽內壁的矽襯底被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽。
11.如權利要求10所述的圓角化溝槽頂部尖角的方法，其特徵在於，所述犧牲層為氧化矽層，所述保護層為氮化矽層。
12.如權利要求10所述的圓角化溝槽頂部尖角的方法，其特徵在於，所述保護層的厚度為200A 1000人。
13.如權利要求10或12所述的圓角化溝槽頂部尖角的方法，其特徵在於，溝槽頂部每側被暴露出的矽襯底的寬度為200A IOOOAc,
14.一種圓角化溝槽頂部尖角的方法，其特徵在於，包括提供娃襯底；在所述矽襯底上形成保護層；刻蝕所述保護層和矽襯底，以在所述保護層中形成通孔，在所述矽襯底中形成與所述通孔連通的溝槽；在所述保護層上形成掩模層，所述掩模層上具有窗口，所述窗口的開口大於所述通孔的開口，且完全暴露所述通孔；刻蝕所述保護層，以暴露出部分矽襯底；進行熱氧化工藝，以使得被所述溝槽內壁和被暴露出來的矽襯底被氧化成氧化矽；去除熱氧化形成的氧化矽。
15.如權利要求14所述的圓角化溝槽的頂部尖角的方法，其特徵在於，所述保護層為氮化娃層。
16.如權利要求14所述的圓角化溝槽的頂部尖角的方法，其特徵在於，溝槽頂部每側被暴露出的矽襯底的寬度為200A 丨000人。
全文摘要
MOS電晶體的製作方法和圓角化溝槽頂部尖角的方法，其中所述MOS電晶體為溝槽型MOS電晶體，其製作方法包括提供半導體基底，所述半導體基底包括矽外延層；在矽外延層上依次形成犧牲層、保護層；刻蝕保護層、犧牲層和矽外延層，在保護層、犧牲層中形成通孔，在矽外延層中形成與通孔連通的溝槽；利用溼法刻蝕去除部分的犧牲層，使得溝槽頂部兩側的部分矽外延層被暴露；進行熱氧化工藝，以使得溝槽頂部兩側暴露出來的矽外延層和溝槽內壁的矽外延層被氧化成氧化矽從而圓角化所述溝槽頂部的尖角，進而避免了溝槽型MOS電晶體發生尖端放電。
文檔編號H01L21/336GK103021870SQ201210564368
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者樓穎穎, 吳亞貞 申請人:上海宏力半導體製造有限公司