[發(fā)明專利]一種屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110150812.4
• 申請(qǐng)日: 2021-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN112466933B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁家貴;何云;馬平;黃艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯集成電路制造（紹興）有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/423
• 分類號(hào): H01L29/423;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發(fā)明提供了一種屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其形成方法。利用熱氧化工藝和沉積工藝相結(jié)合制備柵氧化層，有利于降低柵氧化層的整體厚度，并基于高覆蓋性能的沉積氧化層提高拐角位置的氧化層厚度，如此，即可以有效克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的器件開啟電壓和器件漏電流相互制約的問題，提高器件的耐壓性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其形成方法。

背景技術(shù)

屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Shielded Gate Trench，SGT），由于其具有較低的柵漏電容Cgd、很低的導(dǎo)通電阻、以及較高的耐壓性能，進(jìn)而更有利于半導(dǎo)體集成電路的靈活應(yīng)用。具體而言，在屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，通過在柵電極的下方設(shè)置屏蔽電極，從而可以大幅降低了柵漏電容，并且屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漂流區(qū)中還具有較高的雜質(zhì)載流子濃度，能夠?yàn)槠骷膿舸╇妷禾峁╊~外的益處，相應(yīng)的可以降低導(dǎo)通電阻。

在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，需要采用低壓屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管，而該低壓屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管通常需具備較低的開啟電壓。目前，為了實(shí)現(xiàn)低壓屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的地開啟電壓時(shí)，會(huì)面臨如下問題：

1、當(dāng)通過降低晶體管的柵氧化層的厚度以降低開啟電壓（Vth）時(shí)，則會(huì)進(jìn)一步引起柵源之間的漏電流現(xiàn)象；

2、當(dāng)通過降低晶體管的體區(qū)中的離子濃度以降低開啟電壓（Vth）時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致器件的源漏極之間產(chǎn)生較大的漏電流。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，以解決器件的開啟電壓和器件的漏電流現(xiàn)象相互制約的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，包括：

提供襯底，并在所述襯底中形成溝槽；

在所述溝槽的下部分中形成屏蔽電極，并在所述屏蔽電極上形成隔離層；

在所述溝槽的上部分中形成柵氧化層，包括：執(zhí)行熱氧化工藝，以在所述溝槽暴露出的側(cè)壁上形成熱氧化層；以及，執(zhí)行低壓沉積工藝以形成沉積氧化層，所述沉積氧化層覆蓋所述熱氧化層、所述隔離層、以及所述熱氧化層和所述隔離層相接的拐角位置；以及，

在所述溝槽的上部分中填充柵電極。

可選的，執(zhí)行低壓沉積工藝以形成沉積氧化層的方法包括：利用正硅酸乙酯作為硅源，執(zhí)行所述低壓沉積工藝。

可選的，在執(zhí)行所述低壓沉積工藝之后，還包括：執(zhí)行熱處理工藝，以致密所述沉積氧化層。

可選的，以小于500 ?的厚度為目標(biāo)厚度執(zhí)行熱氧化工藝以制備所述熱氧化層，和/或，以大于100 ?的厚度為目標(biāo)厚度執(zhí)行低壓沉積工藝以形成所述沉積氧化層。

可選的，所述熱氧化層和所述沉積氧化層在高于拐角位置的厚度總和小于600 ?。

可選的，屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法還包括：在所述襯底中形成體區(qū)，所述體區(qū)的側(cè)邊界擴(kuò)展至溝槽側(cè)壁，以及所述體區(qū)的離子濃度為9E12 atoms/cm³~1.1E13 atoms/cm³。

本發(fā)明還提供了一種屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括：

襯底，所述襯底中形成有溝槽；

屏蔽電極，形成在所述溝槽的下部分中；

隔離層，形成在所述屏蔽電極上；

柵氧化層，形成在所述溝槽的上部分中，其中所述柵氧化層包括熱氧化層和沉積氧化層，所述熱氧化層形成在所述溝槽的上部分側(cè)壁上，所述沉積氧化層覆蓋所述熱氧化層、所述隔離層、以及所述熱氧化層和所述隔離層相接的拐角位置；以及，

柵電極，填充在所述溝槽的上部分。