[发明专利]半导体装置的制造方法在审
| 申请号： | 201711306886.2 | 申请日： | 2017-12-11 |
| 公开（公告）号： | CN109904057A | 公开（公告）日： | 2019-06-18 |
| 发明（设计）人： | 张瑞朋;丁敬秀 | 申请（专利权）人： | 中芯国际集成电路制造（北京）有限公司;中芯国际集成电路制造（上海）有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02 |
| 代理公司： | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人： | 张海强 |
| 地址： | 100176 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体材料 半导体装置 原位掺杂 衬底 填充 半导体技术领域 源气体 脉冲 制造 | ||
本公开提供了一种半导体装置的制造方法，涉及半导体技术领域。所述方法包括：提供衬底，所述衬底具有沟槽；在所述沟槽中填充原位掺杂的半导体材料；其中，在填充所述半导体材料的过程中，以脉冲的方式提供原位掺杂的杂质的源气体。
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体装置的制造方法。
背景技术
在绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等功率器件的制造过程中，出于工艺需求，需要将某些沟槽设计为深宽比较大的深沟槽。
然而，发明人发现，在深沟槽中填充掺杂的半导体材料时会在沟槽中形成孔洞，从而导致沟槽的填充效果较差。
发明内容
本公开的一个目的在于改善沟槽的填充效果。
根据本公开实施例的一方面，提供了一种半导体装置的制造方法，包括：提供衬底，所述衬底具有沟槽；在所述沟槽中填充原位掺杂的半导体材料；其中，在填充所述半导体材料的过程中，以脉冲的方式提供原位掺杂的杂质的源气体。
在一些实施例中，所述方法还包括：执行退火工艺，以使得所述半导体材料中的杂质均匀分布。
在一些实施例中，所述半导体材料包括多晶硅；所述杂质包括磷。
在一些实施例中，所述杂质的源气体包括磷化氢。
在一些实施例中，所述磷化氢的流量为50-400mL/min。
在一些实施例中，所述脉冲的持续时间为0.1-1s。
在一些实施例中，所述半导体材料的源气体包括硅烷。
在一些实施例中，所述硅烷的流量为0.5-1.5L/min。
在一些实施例中，所述沟槽的深度和宽度之比为3:1-10:1。
在一些实施例中，在压力为0.01Torr-10Torr、温度为520-630℃的工艺条件下填充所述半导体材料。
在一些实施例中，所述半导体材料作为栅极。
根据本公开实施例的另一方面，提供了一种半导体装置的制造方法，包括：提供衬底，所述衬底具有沟槽；在所述沟槽中填充原位掺杂的半导体材料，其中所述半导体材料中原位掺杂的杂质的含量从上至下逐渐减小；执行退火工艺，以使得所述半导体材料中的杂质均匀分布。
本公开实施例中，在沟槽中填充原位掺杂的半导体材料的过程中，以脉冲的方式提供原位掺杂的杂质的源气体，使得杂质在沟槽顶部的浓度大于沟槽底部的浓度，从而使得半导体材料在沟槽顶部的沉积速率小于在沟槽底部的沉积速率，进而使得填充半导体材料后的沟槽中没有孔洞，改善了沟槽的填充效果。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，其描述了本公开的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理，在附图中：
图1是根据本公开一个实施例的半导体装置的制造方法的流程图；
图2示出了根据本公开一个实施例的沟槽的示意图；
图3A-图3C示出了在沟槽中填充半导体材料的不同阶段下杂质在半导体材料中的分布情况的示意图；
图4示出了以脉冲的方式提供源气体的示意图；
图5是根据本公开另一个实施例的半导体装置的制造方法的流程图。
具体实施方式
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