[发明专利]半导体集成器件的制造方法在审
申请号: | 202211316324.7 | 申请日: | 2022-10-26 |
公开(公告)号: | CN115497877A | 公开(公告)日: | 2022-12-20 |
发明(设计)人: | 张晗;金锋;杨新杰;朱兆强 | 申请(专利权)人: | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
主分类号: | H01L21/8238 | 分类号: | H01L21/8238;H01L27/092 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 周耀君 |
地址: | 201203 上海市浦东新区中*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 集成 器件 制造 方法 | ||
1.一种半导体集成器件的制造方法,其特征在于,至少包括如下步骤:
提供一半导体衬底,所述半导体衬底包括依次并排排列的SGT器件区、低压器件区和高压器件区,所述低压器件区包括PMOS区和NMOS区,所述高压器件区包括NLDMOS区和PLDMOS区,所述半导体衬底上形成有多个用于隔离所述SGT器件区、低压器件区和高压器件区中各器件结构的沟槽隔离结构,而所述沟槽隔离结构的顶面高于所述半导体衬底的顶面;
在所述SGT器件区所对应的半导体衬底内形成栅极沟槽、耐压槽以及填充在所述栅极沟槽内的第一氧化层、源极多晶硅、隔离层、第二氧化层和栅极多晶硅,其中所述源极多晶硅还填满所述耐压槽,所述栅极多晶硅覆盖在所述隔离层的表面上并至少填满剩余的栅极沟槽,且还延伸覆盖在所述耐压槽中的所述源极多晶硅以及所述低压器件区和所述高压器件区所对应的半导体衬底的表面上,所述第二氧化层还延伸覆盖在相邻所述沟槽隔离结构之间的半导体衬底的表面上;
回刻蚀所述栅极多晶硅,直至所述耐压槽和所述栅极沟槽中剩余的栅极多晶硅与所述回刻蚀后剩余的第二氧化层的表面齐平;
在所述半导体衬底的表面上形成第三氧化层,所述第三氧化层覆盖所述剩余的第二氧化层的表面上,并延伸覆盖在所述低压器件区中相邻两个沟槽隔离结构之间所对应的半导体衬底的表面上。
2.如权利要求1所述的半导体集成器件的制造方法,其特征在于,在回刻蚀所述栅极多晶硅的过程中,还同时会回刻蚀部分厚度的所述第二氧化层,进而造成SGT器件的栅氧层的损耗。
3.如权利要求1所述的半导体集成器件的制造方法,其特征在于,在形成栅极沟槽、耐压槽之后,所述制造方法还包括:
对所述PMOS区、NMOS区、NLDMOS区和PLDMOS区所对应的半导体衬底进行第一次离子注入工艺,以在所述低压器件区和所述高压器件区中形成至少三个P型深阱;
对所述P型深阱所对应的半导体衬底进行第二次离子注入工艺,以在所述高压器件区中形成多个高压N阱和在所述低压器件区中形成多个低压N阱。
4.如权利要求3所述的半导体集成器件的制造方法,其特征在于,在所述栅极沟槽内形成所述第一氧化层、源极多晶硅、隔离层、第二氧化层和栅极多晶硅的步骤,包括:
在所述耐压槽和所述栅极沟槽的内壁上形成第一氧化层,并在形成所述第一氧化层之后,在所述耐压槽和所述栅极沟槽内填充源极多晶硅,以使填充的所述源极多晶硅的顶面与所述半导体衬底的上表面齐平;
遮蔽所述耐压槽所对应的半导体衬底的表面,并回刻蚀所述栅极沟槽中的源极多晶硅和第一氧化层,以在栅极沟槽中形成所述SGT器件结构的屏蔽栅和厚氧层,之后在以回刻蚀之后的源极多晶硅和第一氧化层的顶面上形成隔离层,以及覆盖在该隔离层的表面上和剩余的栅极沟槽的内壁上的第二氧化层,其中所述第二氧化层还延伸覆盖其余暴露出的半导体衬底的表面上。
5.如权利要求4所述的半导体集成器件的制造方法,其特征在于,所述第二氧化层延伸覆盖的其余暴露出的半导体衬底表面包括:所述低压器件区中相邻两个沟槽隔离结构之间所对应的半导体衬底的表面。
6.如权利要求5所述的半导体集成器件的制造方法,其特征在于,在回刻蚀所述栅极多晶硅之后,且在形成所述第三氧化层之前,所述制造方法还包括:
形成遮蔽所述SGT器件区和所述高压器件区所对应的半导体衬底,且暴露所述低压器件区所对应的半导体衬底的光刻胶层,并以所述光刻胶层为掩膜,刻蚀去除所述低压器件区中所形成的第二氧化层;
在去除了所述第二氧化层的低压器件区中的相邻两个沟槽隔离结构之间暴露出的半导体衬底的表面上形成第三氧化层。
7.如权利要求6所述的半导体集成器件的制造方法,其特征在于,形成所述第三氧化层的工艺包括热氧化工艺。
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