[發明專利]具有分離式平面場板結構的半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201610798345.5
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107785428A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 羅澤煌
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/40;H01L21/336
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,汪洋

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種具有分離式平面場板結構的半導體器件及其制造方法。

背景技術

傳統的高壓器件結構通常通過調整柵極的多晶硅長度，將多晶硅向漏極方向擴展以充當場板，場板對漂移區進行耗盡形成耗盡層，因此增加了橫向耗盡層寬度，進而提高耐壓(也即擊穿電壓)。另外，還需為場板在下方配置合適的場板氧化層以形成場板結構，而場板氧化層一般是在漂移區中漏極與柵極之間引入額外的氧化層，其所帶來的負面效應限制了工藝的兼容性與組件的特性，難以整合低壓到高壓器件在一工藝平臺中，尤其是先進工藝平臺，因為低壓器件中的小尺寸器件對有效溝道寬度(channel Width)非常敏感，如何控制有效溝道寬度是做好先進工藝平臺的一項挑戰，然而將高壓器件加入平臺中需要引入額外氧化層作為高壓器件的場板氧化層,額外氧化層的形成方法往往需要額外的氧化層生長與漂洗工藝，造成有源區的有效溝道寬度發生不可逆的改變，進而影響工藝平臺間的兼容性。

若不引入額外氧化層作為高壓器件的場板氧化層，而是使用寄生的氧化層(例如雙柵場板氧化層,STI等)來實現高壓器件，雖然能維持有效溝道寬度不變，但寄生的氧化層限制了氧化層厚度與形狀，造成電流流經漂移區的路徑彎曲變長，直接影響了高壓器件的表現，降低了高壓器件的性能。

通過固定場板氧化層厚度并調整多晶硅的長度來實現所需的高壓器件是一種常見的方法，但是因此增加了柵極電荷(Qgd)。由于場板與柵極的多晶硅不可分離，越高壓的器件場板越長，則其柵極電荷(Qgd)越大，限制了高壓器件最終特性。

因此，有必要提出一種新具有分離式平面場板結構的半導體器件及其制造方法，以解決上述技術問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

針對現有技術的不足，本發明一方面提供一種具有分離式平面場板結構的半導體器件的制造方法，包括：

步驟一、提供半導體襯底，在所述半導體襯底上形成源極、漏極和柵極，在所述柵極和所述漏極之間的半導體襯底中形成有漂移區，

步驟二、形成第一介質層，以覆蓋所述半導體襯底的表面以及源極、漏極和柵極，

步驟三、在所述第一介質層上形成第一場板層，且所述第一場板層至少部分位于所述漂移區的上方并靠近所述柵極一側。

進一步，所述第一場板層全部位于所述漂移區的上方或所述第一場板層部分位于所述柵極的上方。

進一步，在所述步驟三之后還包括以下步驟：

步驟四、形成第二介質層，以覆蓋所述第一介質層的表面以及第一場板層，

步驟五、在所述第二介質層上形成第二場板層，且所述第二場板層位于所述漂移區的上方并靠近所述第一場板層一側，

交替循環執行所述步驟四和所述步驟五一次以上，且后一步驟形成的第二場板層靠近相鄰前一步驟形成的第二場板層一側。

進一步，上下相鄰兩層場板層在垂直方向上完全錯開或部分重疊。

進一步，所述第二介質層比所述第一介質層厚，后一步驟形成的所述第二介質層比相鄰前一步驟形成的所述第二介質層厚。

進一步，在所述步驟三之后還包括以下步驟：

步驟四、減薄所述第一介質層覆蓋有場板層之外的區域以及，

步驟五、在減薄后的所述第一介質層上形成第二場板層，且所述第二場板層位于所述漂移區的上方并靠近所述第一場板層一側，

交替循環執行所述步驟四和所述步驟五一次以上，且后一步驟形成的第二場板層靠近相鄰前一步驟形成的第二場板層一側。

進一步，在所述步驟三之后還包括以下步驟：

步驟四、刻蝕覆蓋有場板層之外的介質層直至露出半導體襯底以及，

步驟五、形成第二介質層，以覆蓋所述半導體襯底的表面以及露出的場板層表面，在所述第二介質層上形成第二場板層，且所述第二場板層位于所述漂移區的上方并靠近所述第一場板層一側，

交替循環執行所述步驟四和所述步驟五一次以上，且后一步驟形成的第二場板層靠近相鄰前一步驟形成的第二場板層一側。

進一步，所述第一場板層包括Ag、Au、Cu、Pd、Cr、Mo、Ti、Ta、W和Al中的一種或幾種金屬材料或多晶硅半導體材料或金屬硅化物。

進一步，在所述步驟三之后，還包括以下步驟：