半导体器件的制造方法及半导体器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115064437A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210996055.7(22)申请日2022.08.19(71)申请人广州粤芯半导体技术有限公司地址510700广东省广州市黄埔区凤凰五路28号(72)发明人付志强苏小鹏(74)专利代理机构深圳市嘉勤知识产权代理有限公司44651专利代理师刘婧(51)Int.Cl.H01L21/28(2006.01)H01L21/02(2006.01)H01L29/423(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称半导体器件的制造方法及半导体器件(57)摘要本申请公开了一种半导体器件的制造方法及半导体器件。其中，该半导体器件的制造方法包括提供一半导体衬底；在衬底上形成未掺杂氧化层；对未掺杂氧化层进行元素掺杂，得到具有目标元素的掺杂氧化层；在掺杂氧化层和衬底之间形成未掺杂氧化层；判断栅氧化层的厚度和所述目标元素的浓度是否分别达到第一预设值和第二预设值，栅氧化层包括未掺杂氧化层和掺杂氧化层；若否，则返回执行对未掺杂氧化层进行元素掺杂，得到掺杂氧化层的步骤，直至栅氧化层的厚度和目标元素的浓度分别达到第一预设值和第二预设值。本方案可以提高栅氧化层的可靠性。CN115064437ACN115064437A权利要求书1/1页1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供一半导体衬底；在所述衬底上形成未掺杂氧化层；对所述未掺杂氧化层进行元素掺杂，得到具有目标元素的掺杂氧化层；在所述掺杂氧化层和所述衬底之间形成未掺杂氧化层；判断栅氧化层的厚度和所述目标元素的浓度是否分别达到第一预设值和第二预设值，所述栅氧化层包括所述未掺杂氧化层和所述掺杂氧化层；若否，则返回执行对所述未掺杂氧化层进行元素掺杂，得到掺杂氧化层的步骤，直至所述栅氧化层的厚度和所述目标元素的浓度分别达到所述第一预设值和所述第二预设值。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，所述对所述未掺杂氧化层进行元素掺杂，得到掺杂氧化层，包括：在具有所述目标元素的掺杂气体氛围下，通过高温退火工艺对所述未掺杂氧化层进行元素掺杂，得到具有所述目标元素的掺杂氧化层。3.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述目标元素包括氮、磷、砷、碳或硼。4.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述掺杂气体包括N2O、NO、NH3或N2。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，每一次所述高温退火工艺的时长为0.1min~100min。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，单次形成的所述未掺杂氧化层的厚度为10Å~1000Å。7.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述掺杂氧化层的厚度为10Å~1000Å。8.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述预设值为20Å~2000Å。9.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件采用权利要求1至8中任一项所述半导体器件的制造方法制成，所述半导体器件包括：半导体衬底；栅氧化层，所述栅氧化层设置于所述半导体衬底上，所述栅氧化层包括未掺杂氧化层和至少一层掺杂氧化层，所述未掺杂氧化层位于所述掺杂氧化层和所述半导体衬底之间，所述掺杂氧化层掺杂有目标元素。10.如权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述目标元素包括氮、磷、砷、碳或硼。2CN115064437A说明书1/6页半导体器件的制造方法及半导体器件技术领域[0001]本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体的制造方法及半导体器件。背景技术[0002]随着集成电路的发展，金属‑氧化物‑半导体场效晶体管（Metal‑Oxide‑SemiconductorField‑EffectTransistor，MOS）器件广泛应用于平板显示驱动、电源管理、功率器件等领域。而栅氧化层是MOS器件中至关重要的一道氧化层，其质量的好坏对于MOS器件的开关速度、功耗效率以及可靠性有着重大的影响。[0003]随着半导体不断的发展，传统单纯的二氧化硅栅氧化层已经不能满足超大规模集成电路的要求。从而出现了在二氧化硅中掺杂氮的技术，这种技术可以有效降低栅氧化层的等效电学厚度以及同等偏压下的漏电流的水平，且在二氧化硅中掺氮可以有效减少栅氧化层中的缺陷密度，提高杂质扩散的势垒。[0004]然而，目前掺氮栅氧化层的生长工艺难以控制氮元素在栅氧化层中的分布，氮元素分布在栅氧化层20与衬底10的界面，降低了沟道载流子的迁移率，从而严重影响半导体器件的电学特性。也即，栅氧化层的可靠性较低。发明内容[0005]本申请实施例提供一种半导体器件的制造方法及半导体，可以提高栅氧化层的可靠性。[0006]第一方面