[發明專利]用于制造結構元件的方法和具有結構元件的半導體器件

有效

• 申請號: 201110281238.2
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102412264A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: M.珀爾茲爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/423;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;盧江

技術領域

本發明涉及一種用于制造結構元件的方法和一種具有結構元件的半導體器件。

背景技術

在半導體工業中歷來力求更小的結構大小。為此必需的是，縮小所需的結構元件。然而在此不允許無視公差限。為此增多地使用如下自調節的（selbstjustiert）制造方法：所述自調節的制造方法能夠實現在同時滿足要遵守的公差范圍的情況下恰當處理對更小的結構的要求。

來自針對自調節的結構元件的功率半導體技術的例子由DE?102004057237?A1公知。在其中描述了在柵極溝道晶體管的情況下用于通道（Kanal）/源極區域的接觸孔，其中接觸孔在兩個溝道之間的臺面區中以距溝道為限定的小距離來制造。這在此可以借助所謂的“間隔物（Spacer）”進行或者通過由熱氧化產生的氧化層作為用于接觸孔蝕刻的掩膜來進行。然而，公差在“間隔物”的情況下相對大，并且在氧化掩膜的情況下，尤其是在柵極溝道晶體管的情況下必須更深地制造柵極溝道，以便能夠執行熱氧化。

發明內容

本發明的任務是提供一種可替換的具有小的公差限的結構元件的制造方法和一種在半導體器件中的自調節的結構元件。

本發明通過獨立權利要求1和9來表征。本發明的擴展方案在從屬權利要求中被找到。

用于制造結構元件的方法的實施形式一般而言具有如下特征：提供具有表面的半導體本體；在該表面處產生凹進部（Ausnehmung），其中凹進部從半導體本體的表面在垂直于該表面的方向上延伸到半導體本體中，其中凹進部具有底部和至少一個側壁；在該表面上和在該凹進部中產生第一輔助層，使得第一輔助層在該凹進部上方構造槽（Wanne），其中該槽具有槽底部和至少一個槽側壁，所述至少一個槽側壁對于半導體本體的表面有在20°到80°的范圍中的角度α；在槽內部在槽底部處和在至少一個槽側壁處產生第二輔助層，其中第一輔助層和第二輔助層在相同的表面水平上構造共同的表面并且其中第二輔助層由不同于第一輔助層的材料制造；并且選擇性地去除第一輔助層的未被第二輔助層覆蓋的區域。

槽側壁的角度α的調整可以非常精確地被調整。通過角度α也可以非常精確地限定從凹進部出來延伸到半導體本體的表面上方的線段（Strecke）。由于第一輔助層和第二輔助層的材料不同，所以可以通過選擇性地去除第一輔助層（基于在第一輔助層上的第二輔助層的保護作用）借助所調整的角度α非常精確地制造寬度和因此也可以非常精確地制造第一輔助層到半導體本體的表面上方的橫向重疊。角度α的選擇結合在半導體本體的表面上的第一輔助層的厚度在此允許調整第一輔助層到半導體本體的表面上方的非常小的橫向重疊。這因此是具有小的公差限的自調節的方法，由此可以精確地調整距半導體本體中的凹進部的間隙（Beabstandung）并且可以將該間隙保持得非常小。尤其適合的是根據所描述的方法制造的結構元件，以用作半導體器件的半導體本體的隨后的進一步加工的掩膜層，諸如作為在蝕刻方法或者注入方法中的掩膜層。

該方法的擴展方案規定，第一輔助層通過HDP工藝來產生。HDP工藝是氣相中的材料的化學沉積方法，其同時對所沉積的材料具有濺射作用，也就是說所沉積的材料通過碰撞的粒子也又被去除，尤其是在所沉積的材料的出現的邊緣處被去除，但是其中沉積率高于濺射率。由此，因此總體上在HDP工藝的情況下形成層生長。但是，所沉積的材料中的邊緣得到展平，使得形成所沉積的材料在該邊緣處的斜表面，尤其是以相對于主表面在35°到50°的范圍中的角度形成。

因此，尤其是在HDP工藝的情況下需要防止已經出現的邊緣、譬如凹進部的朝著半導體本體的表面的邊緣由于HDP工藝的濺射作用引起的剝蝕。為此，在實施變形方案中例如在產生第一輔助層之前在半導體本體的表面上和在凹進部中產生相關聯的保護層。

在本方法的擴展方案中規定，通過將其他材料沉積在槽中來產生第二輔助層。因此，槽側壁在其原始形狀方面保持不變并且因此在隨后的方法步驟中也仍舊具有相同的尺寸，尤其是具有相同的角度α，如在沉積第二輔助層之前。

特別簡單的制造變形方案是，第二輔助層完全填充該槽。尤其是當第一輔助層和第二輔助層的共同的表面通過CMP方法來制造時，首先可以整面地在該槽中并且也在第一輔助層上方制造第二輔助層，并且緊接著通過均勻的剝蝕非常精確地調整第一輔助層和第二輔助層的在相同的表面水平上的共同的表面。在所使用的CMP處理器的情況下，首先以機械方式進行剝蝕并且在最終階段接著以化學方式進行剝蝕，其中化學剝蝕可以非常精確地在第一輔助層上結束。