[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，在所述衬底上形成沟槽；进行工艺温度为950℃～1100℃的热氧化生长工艺，以在所述沟槽的内壁形成牺牲氧化层；去除所述牺牲氧化层；进行工艺温度为1100℃～1200℃的热氧化生长工艺，以在所述沟槽的内壁形成栅氧化层。本发明所述的半导体器件的制造方法通过改进热氧化生长工艺形成牺牲氧化层和栅氧化层时的工艺参数使得沟槽的底部更加圆滑，同时提高了所述栅氧化层的厚度均匀性，从而优化了半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是由双极型三极管(Bipolar Junction Transistor，BJT)和绝缘栅型场效应管(Metal OxideSemiconductor，MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)的高输入阻抗和电力晶体管(Giant Transistor，GTR)的低导通压降的优点。

IGBT器件的背面工艺经历了从穿通型(Punch Through，PT)，到非穿通型(Non-punch Through，NPT)，再到场截止型(Field Stop，FS)的发展历程。IGBT器件的正面工艺从平面型(planar)到沟槽栅型(trench gate)的发展历程。近年来IGBT器件更是由大尺寸的精细沟槽(trench pitch)往小尺寸的精细沟槽的方向快速发展，极大地提高了所述IGBT器件的功率密度，从而减少所述IGBT器件的导通损耗以及开关损耗。

然而，随着IGBT器件的尺寸不断减小，现有技术无法满足日益严格的工艺需求。参阅图1，当IGBT器件中沟槽的宽度缩小至1um以下时，沟槽100的底部变尖，从而影响IGBT器件形貌的稳定性，进而影响产品性能。此外，在传统的IGBT器件的栅氧化层制作工艺中，热氧化生长工艺的工艺温度通常在950℃～1100℃之间，生长在沟槽100底部的栅氧化层110比生长在沟槽100侧壁上的栅氧化层110薄，所述栅氧化层110的厚度不均匀，可能影响IGBT器件的击穿电压。

因此，需要一种方法改善精细沟槽IGBT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，通过改进牺牲氧化层和栅氧化层的生长工艺参数使得沟槽的底部更加圆滑，同时提高所述栅氧化层的厚度均匀性。

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，在所述衬底内形成沟槽；

进行工艺温度为950℃～1100℃的热氧化生长工艺，以在所述沟槽的内壁形成牺牲氧化层；

去除所述牺牲氧化层；

进行工艺温度为1100℃～1200℃的热氧化生长工艺，以在所述沟槽的内壁形成栅氧化层。

可选的，所述沟槽的宽度包括0.5um～1.5um。

可选的，采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲氧化层。

可选的，所述牺牲氧化层的厚度范围包括

可选的，所述栅氧化层的厚度范围包括

可选的，形成所述栅氧化层之后，还包括：

在所述沟槽内形成栅极材料层，所述栅极材料层填充所述沟槽并延伸覆盖所述衬底的表面；

刻蚀以去除所述衬底的表面的栅极材料层，剩余的所述栅极材料层构成栅极。

可选的，所述栅极材料层的材料包括多晶硅。