[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件的制造方法，包括：提供衬底，所述衬底上形成有外延层，所述外延层内形成有沟槽，在所述沟槽内形成一设定厚度的第一氧化层；去除部分所述第一氧化层；在所述沟槽的侧壁及所述第一氧化层上形成第二氧化层；在所述沟槽内形成栅极。本发明通过在栅氧工艺前在沟槽内形成第一氧化层，增加沟槽底部的氧化层厚度，以增强沟槽的承压能力，提高半导体器件的击穿电压。进一步的，本发明通过次常压化学气相沉积工艺形成第一氧化层，并通过湿法刻蚀工艺调整所述第一氧化层的厚度，实现沟槽底部氧化层厚度的可调性，可以满足不同半导体器件的耐压需求。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

金属-氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Transistor，MOSFET)是一种广泛应用于模拟电路与数字电路的场效晶体管。在半导体集成电路中，一种沟槽MOSFET的结构示意图如图3所示，所述沟槽MOSFET的衬底100’上依次形成有外延层110’、体区(body)120’和源区(source)130’；所述外延层110’、所述体区120’和所述源区130’内形成有多个沟槽200’，在所述沟槽200’的底部表面和侧壁形成有栅氧化层210’，在形成有所述栅氧化层210’的所述沟槽200’中填充材料以形成栅极300’。

然而，在传统的沟槽MOSFET的栅氧工艺中，由于沟槽的底部表面与侧壁交界处的硅原子之间存在的间距较大，在制备栅氧化层的制程中氧原子需要很长的时间才能与硅原子发生反应，因此，最终形成在此处(即图3中A所表示的区域)的栅氧化层210’最薄，其厚度小于其他位置(例如沟槽的底部表面或侧壁)的栅氧化层的厚度。在半导体器件工作时，所述外延层110’和所述体区120’的交界处电场最强，参阅图3可知，所述栅氧化层210’的最薄处与所述外延层110’和所述体区120’的交界处十分接近，当电场强度达到一定值时，所述栅氧化层210’最薄处会最先被击穿，从而导致半导体器件失效。因此，需要一种方法解决上述问题，提高所述半导体器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件的制造方法,通过在栅氧工艺前在半导体器件的沟槽内形成第一氧化层，增加沟槽底部的氧化层厚度，以增强沟槽的承压能力，提高半导体器件的击穿电压。

为了达到上述目的，本发明提供了一种半导体器件的制造方法，包括：

提供衬底，所述衬底上形成有外延层，所述外延层内形成有沟槽，在所述沟槽内形成一设定厚度的第一氧化层；

去除部分所述第一氧化层；

在所述沟槽的侧壁及所述第一氧化层上形成第二氧化层；

在所述沟槽内形成栅极。

可选的，采用次常压化学气相沉积工艺形成所述第一氧化层。

可选的，通过湿法刻蚀去除部分所述第一氧化层。

可选的，所述第一氧化层的设定厚度为沟槽深度的60％～80％。

可选的，去除部分所述第一氧化层后，剩余所述第一氧化层的厚度为所述沟槽深度的10％～30％。

可选的，所述第一氧化层的材料和所述第二氧化层的材料相同。

可选的，所述第一氧化层的材料和所述第二氧化层的材料均包括氧化硅。

可选的，所述第二氧化层延伸覆盖所述沟槽两侧的所述衬底的表面。

可选的，在所述沟槽内形成栅极包括：

在所述沟槽内填充栅极材料层，并延伸覆盖所述沟槽两侧的所述衬底的表面；

对所述栅极材料层进行平坦化工艺，以在所述沟槽内形成栅极。