本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造方法，特別是涉及一種具有屏蔽柵(Shield Gate Trench，SGT)的溝槽柵器件柵氧超許容時(shí)間處理方法。

背景技術(shù)：

具有屏蔽柵的溝槽柵器件的柵極結(jié)構(gòu)分為兩層，分別為形成于溝槽的底部段的屏蔽多晶硅和形成于溝槽的頂部段的多晶硅柵，屏蔽多晶硅和溝槽的底部段的側(cè)面和底部表面之間隔離有介質(zhì)層如氧化層，在屏蔽多晶硅和多晶硅柵的底部之間隔離有多晶硅間介質(zhì)層如多晶硅間氧化層(IPO)，在多晶硅柵和溝槽的頂部段的側(cè)面之間隔離有柵氧即柵氧化層。柵氧一般都是采用熱氧化工藝形成，在柵氧形成之前屏蔽多晶硅以及屏蔽多晶硅底部的介質(zhì)層和多晶硅間介質(zhì)層都已經(jīng)形成，在柵氧形成之后在進(jìn)行多晶硅柵的淀積。

在半導(dǎo)體集成電路制造的生產(chǎn)線上，形成柵氧的設(shè)備和形成多晶硅柵的設(shè)備并不相同，產(chǎn)品在形成柵氧后需要從形成柵氧的設(shè)備移出，之后再放入到形成多晶硅柵的設(shè)備中進(jìn)行多晶硅生長(zhǎng)。也即在柵氧完成之后到多晶硅柵開始生長(zhǎng)之前存在一個(gè)停頓時(shí)間，而在半導(dǎo)體集成電路制造生產(chǎn)線上需要生產(chǎn)的產(chǎn)品眾多且各種生產(chǎn)設(shè)備會(huì)需要停機(jī)進(jìn)行預(yù)防保養(yǎng)或故障維修，所以有時(shí)柵氧到多晶硅柵之間的停頓時(shí)間會(huì)過長(zhǎng)。

針對(duì)柵氧到多晶硅柵之間的停頓時(shí)間的長(zhǎng)短，現(xiàn)有處理方法中定義了一個(gè)許容時(shí)間，當(dāng)停頓時(shí)間小于等于許容時(shí)間時(shí)，允許直接進(jìn)行后續(xù)的多晶硅柵生長(zhǎng)工藝。

但是當(dāng)停頓時(shí)間大于許容時(shí)間時(shí)，現(xiàn)有處理方法包括兩種：第一種方法是直接放行(release)，第二種方法為對(duì)柵氧進(jìn)行返工(Rework)。

第一種方法的直接放行是指直接進(jìn)行后續(xù)的多晶硅柵生長(zhǎng)，直接進(jìn)行后續(xù)的多晶硅柵生長(zhǎng)之后，發(fā)現(xiàn)會(huì)有IGSS即柵漏電的風(fēng)險(xiǎn)，原因是柵氧暴露時(shí)間過長(zhǎng)后質(zhì)量變差，缺陷增多，從而造成IGSS。實(shí)驗(yàn)表明，在停頓時(shí)間小于等于許容時(shí)間時(shí)，器件的IGSS為1E-8A～1E-7A，而當(dāng)停頓時(shí)間大于許容時(shí)間時(shí)，器件的IGSS會(huì)達(dá)到1E-5A，漏電狀況急劇惡化。

第二種方法的對(duì)柵氧進(jìn)行返工即為先將柵氧刻蝕掉，再重新生長(zhǎng)一層新的柵氧。這種，方法首先具有工藝復(fù)雜的特點(diǎn)。其次，在具有屏蔽柵的溝槽柵器件中，柵氧形成之前已經(jīng)形成了屏蔽多晶硅以及屏蔽多晶硅底部的介質(zhì)層和多晶硅間介質(zhì)層，而屏蔽多晶硅底部的介質(zhì)層和多晶硅間介質(zhì)層往往都是由氧化層組成，在對(duì)柵氧進(jìn)行刻蝕和重新生長(zhǎng)時(shí)會(huì)對(duì)已經(jīng)形成的下層結(jié)構(gòu)造成影響，所以現(xiàn)有方法對(duì)具有屏蔽柵的溝槽柵器件的柵氧進(jìn)行返工也不現(xiàn)實(shí)。

由上可知，上述第一種和第二種方法都會(huì)帶來不好的影響，這都會(huì)大大降低產(chǎn)品的良率，大量的報(bào)廢會(huì)使得制造成本急劇增加，因此如何解決上述問題確實(shí)意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有屏蔽柵的溝槽柵器件柵氧超許容時(shí)間處理方法，能消除柵氧超許容時(shí)間所帶來的不利影響，能夠提高產(chǎn)品良率，降低工藝成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的具有屏蔽柵的溝槽柵器件柵氧超許容時(shí)間處理方法包括如下步驟：

步驟一、形成具有屏蔽柵的溝槽柵器件柵氧；所述柵氧形成于溝槽的頂部段的側(cè)面，在所述溝槽的底部段形成有屏蔽多晶硅，在所述屏蔽多晶硅和溝槽的底部段側(cè)面之間形成有第一隔離介質(zhì)層；在所述屏蔽多晶硅的頂部形成有多晶硅間介質(zhì)層。

步驟二、計(jì)算所述柵氧完成后到多晶硅柵生長(zhǎng)之前的第一停頓時(shí)間，比較該第一停頓時(shí)間和許容時(shí)間，如果所述第一停頓時(shí)間小于等于所述許容時(shí)間，則直接進(jìn)行后續(xù)步驟四；如果所述第一停頓時(shí)間大于所述許容時(shí)間，則直接進(jìn)行后續(xù)步驟三。

步驟三、進(jìn)行一次退火工藝以改善所述柵氧的質(zhì)量；所述退火工藝完成立即進(jìn)行后續(xù)步驟四或者等待一個(gè)第二停頓時(shí)間后進(jìn)行后續(xù)步驟四，所述第二停頓時(shí)間小于等于所述許容時(shí)間。

步驟四、生長(zhǎng)多晶硅柵，所述多晶硅柵將所述溝槽的頂部段完全填充。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述許容時(shí)間為9小時(shí)。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟三中的所述退火工藝的溫度為900℃～1200℃、時(shí)間為10分鐘～100分鐘。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述退火工藝所通氣體為氮?dú)狻?/p>

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述柵氧采用熱氧化工藝形成。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第一隔離介質(zhì)層為氧化層。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述多晶硅間介質(zhì)層為氧化層。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述溝槽為通過刻蝕半導(dǎo)體襯底形成。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述半導(dǎo)體襯底為硅襯底。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第一停頓時(shí)間的最大值達(dá)30小時(shí)以上。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)柵氧形成后多晶硅柵淀積前的停頓時(shí)間進(jìn)行管控，并能夠在柵氧形成后多晶硅柵淀積前的停頓時(shí)間大于許容時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)處理，本發(fā)明中進(jìn)行的相應(yīng)處理僅為通過一次退火工藝來以改善柵氧的質(zhì)量即可，工藝簡(jiǎn)單且不僅能消除停頓時(shí)間過長(zhǎng)對(duì)柵氧的質(zhì)量的影響進(jìn)而影響器件的IGSS、而且還不會(huì)對(duì)前面已經(jīng)形成的底層結(jié)構(gòu)造成影響，所以本發(fā)明能夠消除背面技術(shù)中所指出的現(xiàn)有第一種方法和第二種方法所具有的所有缺陷，最后能使得產(chǎn)品的良率得到保證，能防止因?yàn)闁叛踔蟮耐ｎD時(shí)間過長(zhǎng)而造成的報(bào)廢發(fā)生，從而能使得總的生產(chǎn)成本得到大大降低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例方法流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例具有屏蔽柵的溝槽柵器件柵氧超許容時(shí)間處理方法包括如下步驟：

步驟一、形成具有屏蔽柵的溝槽柵器件柵氧；所述柵氧形成于溝槽的頂部段的側(cè)面，在所述溝槽的底部段形成有屏蔽多晶硅，在所述屏蔽多晶硅和溝槽的底部段側(cè)面之間形成有第一隔離介質(zhì)層；在所述屏蔽多晶硅的頂部形成有多晶硅間介質(zhì)層。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述柵氧采用熱氧化工藝形成。所述第一隔離介質(zhì)層為氧化層。所述多晶硅間介質(zhì)層為氧化層。所述溝槽為通過刻蝕半導(dǎo)體襯底如硅襯底形成。

步驟二、計(jì)算所述柵氧完成后到多晶硅柵生長(zhǎng)之前的第一停頓時(shí)間，比較該第一停頓時(shí)間和許容時(shí)間，如果所述第一停頓時(shí)間小于等于所述許容時(shí)間，則直接進(jìn)行后續(xù)步驟四；如果所述第一停頓時(shí)間大于所述許容時(shí)間，則直接進(jìn)行后續(xù)步驟三。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述許容時(shí)間為9小時(shí)。所述第一停頓時(shí)間的最大值能達(dá)30小時(shí)以上。

步驟三、進(jìn)行一次退火工藝以改善所述柵氧的質(zhì)量；所述退火工藝完成立即進(jìn)行后續(xù)步驟四或者等待一個(gè)第二停頓時(shí)間后進(jìn)行后續(xù)步驟四，所述第二停頓時(shí)間小于等于所述許容時(shí)間。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述退火工藝的溫度為900℃～1200℃、時(shí)間為10分鐘～100分鐘，所述退火工藝所通氣體為氮?dú)狻?/p>

步驟四、生長(zhǎng)多晶硅柵，所述多晶硅柵將所述溝槽的頂部段完全填充。

以上通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。