【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，特别是涉及一种上下结构sgt器件的制备方法及sgt器件。
技术介绍
1、半导体制造后段工序中要在已形成元器件的半导体材料上进行金属布线。具体操作是在已形成器件结构的硅片上淀积ild介质层，再刻蚀出后续金属层和前段器件结构的接触孔，在接触孔中形成金属电极连接下方的半导体材料和上方的金属布线以此实现器件工作。
2、现有技术中接触孔的刻蚀工艺通常是利用光刻技术形成光刻图形作为掩蔽层对介质层进行刻蚀。目前在完成沟槽多晶硅刻蚀之后或者源漏形成之后，需要考虑到干法刻蚀(dry etch)对多种材料选择比，并且针对沟槽型器件大都需要生长一层有氧层作为刻蚀氮化硅(sin)的停止层，形成阻挡结构后再去除有氧层，涉及的工艺程序较为繁琐。若选择在多晶硅(poly)刻蚀之后形成sin层，必须增加poly退火步骤以保证裸漏的poly表层附着一层氧化层，避免sin直接接触poly引起剥离(peeling)问题；而源漏形成之后沉积sin通常应用于平面结构，凸出来的poly结构利于形成sin隔垫物结构。针对上下结构沟槽型(split-gate trench mosfet，sgt)器件可能需要增加一道光刻或者增加一道氧化层淀积促使形成poly高于有源区(mesa)，再经过干法刻蚀才能实现sin隔垫物结构的形成，直接增加制程成本。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种上下结构sgt器件的制备方法及sgt器件，工艺制程相对简单，可以提升接触孔自对准的精确度，缩小沟
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种上下结构sgt器件的制备方法，包括：
3、在衬底上形成硅片，并在硅片上沉积一层掩膜氧化层；
4、刻蚀掩膜氧化层，在有源区的沟槽区域保留预设厚度的掩膜氧化层；
5、沉积氮化硅层，并对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀，以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅隔垫物结构；
6、利用所述氮化硅隔垫物结构对所述硅片进行相应刻蚀，在有源区的沟槽区域形成沟槽结构；
7、在所述沟槽结构内生长侧壁场氧化层和沉积第一多晶硅，并对第一多晶硅进行刻蚀，直至刻蚀至掩膜氧化层表面；
8、对除待形成根状源极的第一多晶硅之外的其他第一多晶硅进行部分刻蚀；
9、调整所述侧壁场氧化层厚度和沉积第二多晶硅，并对第二多晶硅进行刻蚀，直至刻蚀至所述硅片表面；
10、沉积层间介质层，形成接触孔结构，以制备出上下结构sgt器件。
11、第一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，刻蚀掩膜氧化层，在有源区的沟槽区域保留预设厚度的掩膜氧化层，包括：
12、在掩膜氧化层上涂覆光刻胶并进行曝光、显影，以在有源区的沟槽区域形成光刻胶完全去除区域；
13、对位于有源区的沟槽区域的掩膜氧化层进行部分刻蚀，保留预设厚度的掩膜氧化层。
14、另一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀，以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅隔垫物结构，包括：
15、采用干法刻蚀对所述氮化硅层进行刻蚀，直至刻蚀到掩膜氧化层表面，保留位于掩膜氧化层侧边的氮化硅；
16、采用干法刻蚀对掩膜氧化层和氮化硅进行刻蚀，形成氮化硅隔垫物结构。
17、另一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，在采用干法刻蚀对掩膜氧化层和氮化硅进行刻蚀的过程中，包括：
18、调整掩膜氧化层和氮化硅的选择比为1:2，直至刻蚀到所述硅片表面。
19、另一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，利用所述氮化硅隔垫物结构对所述硅片进行相应刻蚀，包括：
20、采用干法刻蚀调整掩膜氧化层、氮化硅和所述硅片的选择比为1:1:30。
21、另一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，在对除待形成根状源极的第一多晶硅之外的其他第一多晶硅进行部分刻蚀的过程中，包括：
22、调整第一多晶硅、掩膜氧化层和氮化硅的选择比为30:1:1。
23、另一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，调整所述侧壁场氧化层厚度，包括：
24、采用湿法刻蚀调整所述侧壁场氧化层厚度，并在第一多晶硅上生长设定厚度的侧壁场氧化层。
25、另一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，在对第二多晶硅进行刻蚀的过程中，包括：
26、调整第二多晶硅、掩膜氧化层和氮化硅的选择比为8:1:0。
27、另一方面，在本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法中，在沉积层间介质层之前，还包括：
28、在所述掩膜氧化层和所述硅片之间注入p阱和n阱并进行退火活化工艺。
29、为了解决上述技术问题，本专利技术还提供一种上下结构sgt器件，所述上下结构sgt器件是由如本专利技术实施例提供的上述上下结构sgt器件的制备方法而得到的。
30、从上述技术方案可以看出，本专利技术所提供的一种上下结构sgt器件的制备方法，包括：在衬底上形成硅片，并在硅片上沉积一层掩膜氧化层；刻蚀掩膜氧化层，在有源区的沟槽区域保留预设厚度的掩膜氧化层；沉积氮化硅层，并对氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀，以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅隔垫物结构；利用氮化硅隔垫物结构对硅片进行相应刻蚀，在有源区的沟槽区域形成沟槽结构；在沟槽结构内生长侧壁场氧化层和沉积第一多晶硅，并对第一多晶硅进行刻蚀，直至刻蚀至掩膜氧化层表面；对除待形成根状源极的第一多晶硅之外的其他第一多晶硅进行部分刻蚀；调整侧壁场氧化层厚度和沉积第二多晶硅，并对第二多晶硅进行刻蚀，直至刻蚀至硅片表面；沉积层间介质层，形成接触孔结构，以制备出上下结构sgt器件。
31、本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的上述上下结构sgt器件的制备方法，将氮化硅沉积工艺和在有源区的非沟槽区域形成氮化硅隔垫物结构的工艺均提前至沟槽结构形成之前，利用氮化硅隔垫物结构可以实现沟槽刻蚀的自对准，避免中后段接触孔制程对偏问题，防止小尺寸器件接触孔对准偏差出现重叠过小问题，进而优化器件可靠性的同时，降低了工艺难度，保证了阻挡结构的完整性，提升接触孔自对准的精确度，并且能够缩小沟槽线宽，很大程度上缩减了制程成本。另外，在沟槽结构内生长侧壁场氧化层和沉积第一多晶硅，在相应刻蚀后调整侧壁场氧化层厚度和沉积第二多晶硅，进而便于实现上下结构sgt器件的制备，整体工艺制程相对简单。
32、此外，本专利技术还针对上下结构sgt器件的制备方法提供了相应的sgt器件，与上述提到的上下结构sgt器件的制备方法具有相同或相对应的技术特征，进一步使得上述上下结构sgt器件的制备方法更具有实用性，该sgt器件具有相应的优点。
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1.一种上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，刻蚀掩膜氧化层，在有源区的沟槽区域保留预设厚度的掩膜氧化层，包括：
3.根据权利要求2所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀，以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅隔垫物结构，包括：
4.根据权利要求3所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，在采用干法刻蚀对掩膜氧化层和氮化硅进行刻蚀的过程中，包括：
5.根据权利要求4所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，利用所述氮化硅隔垫物结构对所述硅片进行相应刻蚀，包括：
6.根据权利要求5所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，在对除待形成根状源极的第一多晶硅之外的其他第一多晶硅进行部分刻蚀的过程中，包括：
7.根据权利要求6所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，调整所述侧壁场氧化层厚度，包括：
8.根据权利要求7所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于
9.根据权利要求8所述的上下结构SGT器件的制备方法，其特征在于，在沉积层间介质层之前，还包括：
10.一种上下结构SGT器件，其特征在于，所述上下结构SGT器件是采用如权利要求1至8任一项所述上下结构SGT器件的制备方法而得到的。
...【技术特征摘要】
1.一种上下结构sgt器件的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的上下结构sgt器件的制备方法，其特征在于，刻蚀掩膜氧化层，在有源区的沟槽区域保留预设厚度的掩膜氧化层，包括：
3.根据权利要求2所述的上下结构sgt器件的制备方法，其特征在于，对所述氮化硅层和掩膜氧化层进行相应刻蚀，以在有源区的非沟槽区域形成氮化硅隔垫物结构，包括：
4.根据权利要求3所述的上下结构sgt器件的制备方法，其特征在于，在采用干法刻蚀对掩膜氧化层和氮化硅进行刻蚀的过程中，包括：
5.根据权利要求4所述的上下结构sgt器件的制备方法，其特征在于，利用所述氮化硅隔垫物结构对所述硅片进行相应刻蚀，包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：严梅，陈正嵘，赵君红，喻东旭，
申请(专利权)人：上海鼎泰匠芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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