[发明专利]半导体器件制备方法

说明书

本公开涉及一种半导体器件制备方法。所述半导体器件制备方法，包括以下步骤：提供衬底；采用炉管工艺，在衬底上形成第一栅氧化层；采用热氧化工艺，基于衬底靠近第一栅氧化层的部分，形成第二栅氧化层；其中，第一栅氧化层和第二栅氧化层共同构成栅氧化层。在栅氧化层远离衬底的表面形成栅极。上述半导体器件制备方法中，既保证了可以制备所需的栅氧化层厚度，又保证了衬底表面的栅氧化层具有相当高的质量，进而减小了半导体器件的热载流子效应，使得半导体器件的性能达到最佳化。此外，由于衬底表面的栅氧化层是热氧化工艺制备的，故栅氧化层的均匀性好，有利于提高半导体器件的耐压能力。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种半导体器件制备方法。

背景技术

随着半导体加工技术的不断发展，半导体器件由于其更小的体积、更高的性能、更高的转换效率在电子、通讯等领域得到越来越多的应用。

然而，随着半导体器件尺寸的减小，热载流子效应越为严重。半导体器件的退化是由于热载流子效应使得高能量的电子和空穴注入栅氧化层引起的，注入的过程中会产生界面态和氧化层陷落电荷，造成氧化层的损伤。随着损伤程度的增加，半导体器件的电流电压特性就会发生改变，当损伤超过一定限度后，半导体器件就会失效。

因此，如何减小半导体器件的热载流子效应是亟需解决的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种半导体器件制备方法，以有效减小半导体器件的热载流子效应。

本申请实施例提供了一种半导体器件制备方法，包括以下步骤：提供衬底；采用炉管工艺，在衬底上形成第一栅氧化层；采用热氧化工艺，基于衬底靠近第一栅氧化层的部分，形成第二栅氧化层；其中，第一栅氧化层和第二栅氧化层共同构成栅氧化层。在栅氧化层远离衬底的表面形成栅极。

上述半导体器件制备方法中，采用了炉管工艺和热氧化工艺共同制备栅氧化层的方法，由于热氧化工艺生成的栅氧化层质量好，但生成的栅氧化层厚度有限，故先采用炉管工艺生成一定厚度的第一栅氧化层，再用热氧化工艺使得衬底部分氧化生成一层质量好的第二栅氧化层，如此，既保证了可以制备所需的栅氧化层厚度，又保证了衬底表面的栅氧化层具有相当高的质量，进而减小了半导体器件的热载流子效应，使得半导体器件的性能达到最佳化。此外，由于质量好的第二栅氧化层具有很好的均匀性，故利用上述制备方法可以使衬底表面部分氧化为第二栅氧化层，有利于提高半导体器件的耐压能力。

可选地，提供衬底之后，且于采用炉管工艺之前，还包括：对衬底进行第一型离子注入，以形成阱区；其中，第一栅氧化层形成于阱区上方。

可选地，在栅氧化层远离衬底的表面形成栅极之后，制备方法还包括：对衬底暴露于栅极两侧的部分进行源漏掺杂，以分别形成源区和漏区。

可选地，采用炉管工艺，在衬底上形成第一栅氧化层中，炉管内的温度的取值范围包括：700℃-800℃。

可选地，热氧化工艺包括原位水气生成工艺。

原位水气生成工艺采用参杂少量氢气的氧气作为反应气体，在高温下氢气和氧气产生类似于燃烧的化学反应，生成大量的气相活性自由基，其中主要是氧自由基。由于氧自由基的强氧化作用，最终得到的氧化物薄膜体内缺陷少，界面态密度也比较小，氧化膜厚度均匀，具有相当高的质量，能有效改善器件的热载流子效应。

可选地，第一栅氧化层的厚度大于第二栅氧化层的厚度。

可选地，采用炉管工艺，在衬底上形成第一栅氧化层；采用热氧化工艺，基于衬底靠近第一栅氧化层的部分形成第二栅氧化层；在栅氧化层远离衬底的表面形成栅极，包括：采用炉管工艺在衬底上形成第一栅氧化材料层；采用热氧化工艺对衬底进行氧化，以于衬底靠近第一栅氧化材料层的表面形成第二栅氧化材料层；在第一栅氧化材料层远离衬底的表面形成栅极材料层；将栅极材料层、第一栅氧化材料层和第二栅氧化材料层图形化，以分别形成栅极、第一栅氧化层和第二栅氧化层。