[发明专利]绝缘栅双极型晶体管器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种绝缘栅双极型晶体管器件及其制造方法，该方法包括：获取衬底，所述衬底上形成有漂移区、栅极区、缓冲区、场氧层；去除所述漂移区上方位于栅极区与缓冲区之间区域的场氧层后形成第一沟槽，所述第一沟槽的一端与栅极区相邻；在所述衬底上形成具有第一内应力的氮化硅层，所述氮化硅层位于所述第一沟槽的上方并沿所述第一沟槽的侧壁向上延伸至所述栅极区的上方。通过位于所述第一沟槽的上方并沿所述第一沟槽的侧壁向上延伸至所述栅极区的上方的氮化硅层，在绝缘栅双极型晶体管器件内引入内应力，从而提高了器件内载流子的迁移率，在突破硅材料的极限限制的同时提高了器件的电学特性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种绝缘栅双极型晶体管器件的制造方法和一种绝缘栅双极型晶体管器件。

背景技术

随着集成电路特征线宽缩小到90nm以下，通过栅极厚度、栅极介电常数及结深提高器件性能已经不能满足工艺的要求，即使栅极厚度控制在 5个原子层，结深也只有10nm。因此,要使器件进一步提高性能,必须要在适当增加成本的情况下引入新的技术。

传统的绝缘体上硅横向绝缘栅双极型晶体管(Silicon On Insulator- LateralInsulated Gate Bipolar Transistor，SOI-LIGBT)的研究主要是对器件结构的改进，例如通过多沟道结构、U型沟道结构、载流子存储结构、沟槽栅结构等加快器件的关断速度，提高器件的抗栓锁能力及短路鲁棒性等，但受到硅材料的极限限制，器件性能没有突破性的提升。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种绝缘栅双极型晶体管器件的制造方法及一种绝缘栅双极型晶体管器件。

一种绝缘栅双极型晶体管器件的制造方法,包括：

获取衬底，所述衬底上形成有漂移区、栅极区、缓冲区、场氧层；

去除所述漂移区上方位于栅极区与缓冲区之间区域的场氧层后形成第一沟槽，所述第一沟槽的一端与栅极区相邻；

在所述衬底上形成具有第一内应力的氮化硅层，所述氮化硅层位于所述第一沟槽的上方并沿第一沟槽的侧壁向上延伸至所述栅极区的上方。

在其中一个实施例中，在所述衬底上形成具有第一内应力的氮化硅层之前还包括步骤：

在所述衬底上形成第一氧化层，所述第一氧化层位于所述第一沟槽的上方并沿第一沟槽的侧壁向上延伸至栅极区的上方；

在所述衬底上形成具有第一内应力的氮化硅层的步骤是在第一氧化层上方形成所述氮化硅层。

在其中一个实施例中，氮化硅层的厚度为大于等于0.1微米且小于等于0.3微米，第一氧化层的厚度大于0微米且小于等于0.15微米。

在其中一个实施例中，第一内应力为张应力，第一内应力大于0帕且小于等于2吉帕；或第一内应力为压应力，第一内应力大于等于-2吉帕且小于0帕。

在其中一个实施例中，氮化硅层的一端与所述栅极区远离第一沟槽的一端之间的距离为大于等于0微米且小于等于1.5微米，氮化硅层的另一端与所述栅极区临近第一沟槽的一端之间的距离大于0微米且小于18微米。

上述方法，包括：获取衬底，所述衬底上形成有漂移区、栅极区、缓冲区、场氧层；去除所述漂移区上方位于栅极区与缓冲区之间区域的场氧层后形成第一沟槽，所述第一沟槽的一端与栅极区相邻；在所述衬底上形成具有第一内应力的氮化硅层，所述氮化硅层位于所述第一沟槽的上方并沿所述第一沟槽的侧壁向上延伸至所述栅极区的上方。通过位于所述第一沟槽的上方并沿所述第一沟槽的侧壁向上延伸至所述栅极区的上方的氮化硅层，在绝缘栅双极型晶体管器件内引入内应力，从而提高了器件内载流子的迁移率，在突破硅材料的极限限制的同时提高了器件的电学特性。

一种绝缘栅双极型晶体管器件，包括：