半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件及其制造方法，所述半导体器件的制造方法包括：提供一衬底；形成第一多晶硅层于部分所述衬底上；采用热氧化工艺形成第一氧化层于所述第一多晶硅层的表面，所述第一多晶硅层的底部边缘翘起，以使得所述第一多晶硅层的底部边缘上的所述第一氧化层与所述衬底之间形成缝隙；采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层将所述缝隙填满；以及，形成第二多晶硅层于至少部分所述衬底上，所述第二多晶硅层将所述第一氧化层和所述第二氧化层掩埋在内。本发明专利技术的技术方案避免了导致第二多晶硅层产生鸟嘴缺陷，进而避免降低击穿电压，从而避免导致半导体器件的失效。

Semiconductor devices and manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法
本专利技术涉及集成电路制造领域，特别涉及一种半导体器件及其制造方法。
技术介绍
BCD工艺把双极晶体管(Bipolar)器件、CMOS(互补金属氧化物半导体)器件和DMOS(双扩散金属氧化物半导体)器件同时制作在同一芯片上，综合了双极器件高跨导、强负载驱动能力以及CMOS器件集成度高、低功耗的优点，同时还有DMOS器件抗高压、大电流和强驱动的能力，使其互相取长补短，发挥各自的优点；而BCD与eflash(嵌入式闪存器件)工艺相结合，使得器件更加适用于系统要求芯片具有小尺寸、高性能和高可靠性的应用。其中，在形成BCD与eflash结合的工艺中的PPS(多晶硅-多晶硅-衬底，Poly-Poly-Substrate)电容结构和PIP(多晶硅-绝缘体-多晶硅，Poly-Insulator-Poly)电容结构时，在衬底上形成第一多晶硅层之后，会采用热氧化工艺在第一多晶硅层的表面(包含顶表面和侧壁)形成氧化硅介质层，但是，热氧化工艺会导致第一多晶硅层的底部边缘因氧化过快而造成边缘翘起，进而导致在后续形成第二多晶硅层时，部分的第二多晶硅层会填充于第一多晶硅层的底部的边缘翘起的缝隙中，形成″鸟嘴″缺陷。如图1所示，部分的第二多晶硅层12形成于第一多晶硅层11的底部的边缘翘起的缝隙中，形成鸟嘴缺陷13。而鸟嘴缺陷13会导致此处电场增强，降低击穿电压，进而导致半导体器件的失效。因此，如何对PPS电容结构和PIP电容结构的形成工艺进行改进，以避免产生鸟嘴缺陷，进而避免降低击穿电压是目前相关半导体器件的制造过程中亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体器件及其制造方法，避免导致第二多晶硅层产生鸟嘴缺陷，进而避免降低击穿电压，从而避免导致半导体器件的失效。为实现上述目的，本专利技术提供了一种半导体器件的制造方法，包括：提供一衬底；形成第一多晶硅层于部分所述衬底上；采用热氧化工艺形成第一氧化层于所述第一多晶硅层的表面，所述第一多晶硅层的底部边缘翘起，以使得所述第一多晶硅层的底部边缘上的所述第一氧化层与所述衬底之间形成缝隙；采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层将所述缝隙填满；以及，形成第二多晶硅层于至少部分所述衬底上，所述第二多晶硅层将所述第一氧化层和所述第二氧化层掩埋在内。可选的，所述衬底中具有至少一个浅沟槽隔离结构，所述第一多晶硅层形成于所述浅沟槽隔离结构上；或者，所述衬底中具有至少两个浅沟槽隔离结构，所述第一多晶硅层形成于两个相邻的所述浅沟槽隔离结构之间的所述衬底上。可选的，当所述第一多晶硅层形成于两个相邻的所述浅沟槽隔离结构之间的所述衬底上时，所述第一多晶硅层与所述衬底之间还形成有第一介质层。可选的，所述第一多晶硅层中掺杂有杂质离子。可选的，所述第一氧化层还形成于所述浅沟槽隔离结构以外的所述衬底上。可选的，形成填满所述缝隙的所述第二氧化层的步骤包括：采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层覆盖于所述衬底上，所述第二氧化层将所述第一氧化层掩埋在内且将所述缝隙填满；以及，去除部分的所述第二氧化层，以保留所述缝隙中的所述第二氧化层。可选的，采用湿法刻蚀去除部分的所述第二氧化层。可选的，形成的所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层均为图案化的膜层结构，部分所述第一多晶硅层或部分所述第二多晶硅层为CMOS元件的栅极或者DMOS元件的栅极；所述制造方法还包括：在形成所述第一多晶硅层于所述衬底上之后，或者，在形成所述第一多晶硅层于所述衬底上之后且在形成所述第二多晶硅层于所述衬底上之前，以所述第一多晶硅层为掩膜，对所述衬底进行P型离子和/或N型离子重掺杂，以形成包括CMOS元件的源漏区、DMOS元件的源漏区和双极晶体管的PN结中的至少一个；或者，所述制造方法还包括：在形成所述第二多晶硅层于所述衬底上之后，以所述第二多晶硅层和所述第一多晶硅层为掩膜，对所述衬底进行P型离子和/或N型离子重掺杂，以形成包括CMOS元件的源漏区、DMOS元件的源漏区和双极晶体管的PN结中的至少一个。可选的，在形成所述第二多晶硅层于所述衬底上之后，所述半导体器件的制造方法还包括：形成第二介质层覆盖于所述第二多晶硅层上；依次刻蚀所述第二介质层、所述第二多晶硅层以及所述第一氧化层，以形成暴露出所述第一多晶硅层的部分顶表面的第一接触孔，以及，刻蚀所述第二介质层，以形成暴露出所述第二多晶硅层的部分顶表面的第二接触孔；以及，填充金属于所述第一接触孔和所述第二接触孔中，以形成与所述第一多晶硅层电性连接的第一导电插栓，以及，形成与所述第二多晶硅层电性连接的第二导电插栓。本专利技术还提供了一种半导体器件，采用本专利技术提供的所述半导体器件的制造方法制造。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：1、本专利技术的半导体器件的制造方法，通过形成第一多晶硅层于部分衬底上；采用热氧化工艺形成第一氧化层于所述第一多晶硅层的表面，所述第一多晶硅层的底部边缘翘起，以使得所述第一多晶硅层的底部边缘上的所述第一氧化层与所述衬底之间形成缝隙；采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层将所述缝隙填满；以及，形成第二多晶硅层于至少部分所述衬底上，所述第二多晶硅层将所述第一氧化层和所述第二氧化层掩埋在内，避免了导致第二多晶硅层产生鸟嘴缺陷，进而避免降低击穿电压，从而避免导致半导体器件的失效。2、本专利技术的半导体器件，由于采用本专利技术提供的所述半导体器件的制造方法制造所述半导体器件，使得第二多晶硅层不会形成鸟嘴缺陷，避免降低击穿电压，从而避免导致半导体器件的失效。附图说明图1是半导体器件中的鸟嘴缺陷的扫描电子显微镜图；图2本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法的流程图；图3a～3e是图2所示的半导体器件的制造方法中的PPS电容器件示意图二图4a～4e是图2所示的半导体器件的制造方法中的PIP电容器件示意图。其中，附图1～4e的附图标记说明如下：11-第一多晶硅层；12-第二多晶硅层；13-鸟嘴缺陷；20-衬底；21-浅沟槽隔离结构；22-第一介质层；23-第一多晶硅层；24-第一氧化层；25-缝隙；26-第二氧化层；27-第二多晶硅层；30-衬底；31-浅沟槽隔离结构；32-第一多晶硅层；33-第一氧化层；34-缝隙；35-第二氧化层；36-第二多晶硅层。具体实施方式为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图2～4e对本专利技术提出的半导体器件及其制造方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术一实施例提供一种半导体器件的制造方法，参阅图2，图2是本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法的流程图，所述半导体器件的制造方法包括：步骤S1，提供一衬底；步骤S2，形成第一多晶硅层于部分所述衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：/n提供一衬底；/n形成第一多晶硅层于部分所述衬底上；/n采用热氧化工艺形成第一氧化层于所述第一多晶硅层的表面，所述第一多晶硅层的底部边缘翘起，以使得所述第一多晶硅层的底部边缘上的所述第一氧化层与所述衬底之间形成缝隙；/n采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层将所述缝隙填满；以及，/n形成第二多晶硅层于至少部分所述衬底上，所述第二多晶硅层将所述第一氧化层和所述第二氧化层掩埋在内。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：
提供一衬底；
形成第一多晶硅层于部分所述衬底上；
采用热氧化工艺形成第一氧化层于所述第一多晶硅层的表面，所述第一多晶硅层的底部边缘翘起，以使得所述第一多晶硅层的底部边缘上的所述第一氧化层与所述衬底之间形成缝隙；
采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层将所述缝隙填满；以及，
形成第二多晶硅层于至少部分所述衬底上，所述第二多晶硅层将所述第一氧化层和所述第二氧化层掩埋在内。


2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述衬底中具有至少一个浅沟槽隔离结构，所述第一多晶硅层形成于所述浅沟槽隔离结构上；或者，所述衬底中具有至少两个浅沟槽隔离结构，所述第一多晶硅层形成于两个相邻的所述浅沟槽隔离结构之间的所述衬底上。


3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，当所述第一多晶硅层形成于两个相邻的所述浅沟槽隔离结构之间的所述衬底上时，所述第一多晶硅层与所述衬底之间还形成有第一介质层。


4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一多晶硅层中掺杂有杂质离子。


5.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一氧化层还形成于所述浅沟槽隔离结构以外的所述衬底上。


6.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，形成填满所述缝隙的所述第二氧化层的步骤包括：
采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层覆盖于所述衬底上，所述第二氧化层将所述第一氧化层掩埋在内且将所述缝隙填满；以及，
去除部分的所述第二氧化层，以保留所述缝隙中的所述第二氧化层。


7.如权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于涛，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31