[发明专利]半导体结构以及半导体结构的制造方法

说明书

本申请提供一种半导体结构的制造方法，包含以下步骤：提供基底；形成沟槽于基底中；形成第一氧化层以及第一多晶硅元件于沟槽中，其中第一多晶硅元件与基底之间具有开口；形成第二氧化层覆盖基底以及第一多晶硅元件；形成氮化层于第一氧化层以及该第二氧化层上；移除位于开口底部的氮化层的一部分，以暴露出第一氧化层的顶表面的一部分；移除位于开口下方的第一氧化层的一部分，以形成凹陷部，其中该凹陷部暴露出第一多晶硅元件的一部分；实行热氧化工艺，使第二氧化层延伸覆盖经暴露的第一多晶硅元件的一部分，并使该凹陷部具有一圆角；移除氮化层；以及形成第二多晶硅元件于开口以及凹陷部中。

技术领域

本申请涉及一种半导体结构的制造方法以及由此方法制作而成的半导体结构。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业已历经快速发展的阶段。集成电路材料及设计在技术上的进步已生产出许多代的集成电路。每一代的集成电路比前代的集成电路具有更小且更复杂的电路。

分离式栅极沟槽金氧半场效电晶体(split-gate trench metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)元件中，可通过应用遮罩栅极沟槽(shield gate trench，SGT)的结构提升栅极-源极(gate to source)之间的耐压能力。

然而，在形成栅极氧化物的工艺中，由于栅极氧化物在源极多晶硅结构的侧壁与底部的氧化速度(形成速度)不同，导致栅极氧化物的底部产生尖锐的凹陷，进而使得后续填充的栅极多晶硅结构具有尖角(sharp corner)，容易产生尖端放电的情形，对栅极-源极之间的耐压能力造成影响。

虽然现有技术所制造的分离式栅极沟槽金氧半场效电晶体可大致满足它们原先预定的用途，但其仍未在各个方面皆彻底地符合需求。发展出可进一步改善分离式栅极沟槽金氧半场效电晶体的效能及可靠度的制造方法仍为目前业界致力研究的课题之一。

发明内容

根据本申请一些实施例，提供一种半导体结构的制造方法，包含以下步骤：提供基底；形成沟槽于基底中；形成第一氧化层以及第一多晶硅元件于沟槽中，其中第一多晶硅元件与基底之间具有开口；形成第二氧化层覆盖基底以及第一多晶硅元件；形成氮化层于第一氧化层以及第二氧化层上；移除位于开口底部的氮化层的一部分，以暴露出第一氧化层的顶表面的一部分；移除位于开口底部的第一氧化层的一部分，以形成凹陷部，其中凹陷部暴露出第一多晶硅元件的一部分；实行热氧化工艺，使第二氧化层延伸覆盖经暴露的第一多晶硅元件的一部分，并使凹陷部具有圆角(rounded corner)；移除氮化层；以及形成第二多晶硅元件于开口以及凹陷部中。

根据本申请一些实施例，提供一种半导体结构，包含基底、第一氧化层、第一多晶硅元件、第二氧化层以及第二多晶硅元件。基底具有沟，第一氧化层设置于沟槽的底部，其中第一氧化层具有凹陷部，凹陷部具有圆角，第一多晶硅元件设置于沟槽中且部分地设置于第一氧化层中，第二氧化层覆盖第一多晶硅元件且与第一氧化层接触，第二多晶硅元件设置于基底与第一多晶硅元件之间，且填充于第一氧化层的凹陷部中。

为让本申请之特征明显易懂，下文特举出实施例，并配合附图，作详细说明如下，其他注意事项，请参照技术领域。

附图说明

图1A至图1K显示根据本申请一些实施例中，半导体结构于工艺中各个阶段之剖面结构示意图。

图2显示根据本申请一些实施例中，半导体结构的剖面结构示意图。

【图号说明】

10:半导体结构；

20:半导体结构；

102:基底；

102t:顶表面；

104:第一氧化层；