[發明專利]一種半導體器件的制造方法和半導體器件

有效

• 申請號: 201711460617.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109979801B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 程詩康;顧炎;齊從明;楊萬青;張森
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/027
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，至少包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底的正面形成第一摻雜類型外延層；

在所述第一摻雜類型外延層上形成多個介質島，所述介質島包括第一介質島和位于所述第一介質島兩側的第二介質島；

在所述第一摻雜類型外延層上形成柵極結構，所述柵極結構覆蓋所述第一介質島并露出所述第一摻雜類型外延層中擬形成第一摻雜類型源區的區域；

以所述柵極結構和所述第二介質島為掩膜，執行第二摻雜類型深阱離子注入，在所述第一摻雜類型外延層中形成至少兩個第二摻雜類型深阱區，執行深阱退火工藝，以使所述第二摻雜類型深阱區橫向擴散，形成位于所述第二介質島下方并被所述柵極結構部分覆蓋的第二摻雜類型深阱，其中所述第一介質島與所述第二摻雜類型深阱不接觸；

以所述第二介質島為掩膜，執行第一摻雜類型溝道離子注入，在所述第一摻雜類型外延層中形成位于所述第二介質島的兩側下方的第一摻雜類型溝道，所述第一摻雜類型溝道在所述第一摻雜類型外延層中的縱向深度小于所述第二摻雜類型深阱的深度，所述第一摻雜類型溝道在橫向上至少延伸至所述第二摻雜類型深阱的邊界；

以所述第二介質島和所述柵極結構為掩膜，執行第一摻雜類型源區離子注入，以在所述第二摻雜類型深阱中形成所述第一摻雜類型源區；

其中，所述第一摻雜類型和所述第二摻雜類型相反。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述介質島的厚度范圍為所述介質島的長度范圍為2μm～5μm。

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第一摻雜類型外延層上形成柵極結構的過程中還形成覆蓋所述擬形成第一摻雜類型源區的區域的保護層，其中在所述第一摻雜類型外延層上形成柵極結構步驟包括：

形成覆蓋所述第一摻雜類型外延層表面的柵介電層；

在所述柵介電層上沉積柵極材料；

圖形化所述柵極材料，以形成覆蓋所述第一介質島并露出所述第一摻雜類型外延層中擬形成第一摻雜類型源區的區域的柵極材料層，所述柵極材料層和位于所述柵極材料層下方的部分柵介電層構成所述柵極結構，其中所述柵介電層中覆蓋所述擬形成第一摻雜類型源區的表面的部分構成所述保護層。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第二摻雜類型深阱離子注入的能量范圍為20Kev～100Kev，劑量范圍為1.0E¹³/cm²～1.0E¹⁴/cm²。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述深阱退火工藝的溫度范圍為1100℃～1200℃，時間范圍為60min～300min。

6.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一摻雜類型溝道離子注入的能量范圍為150Kev～300Kev，劑量范圍為1.5E¹²/cm²～1.5E¹³/cm²。

7.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包括在形成所述第一摻雜類型源區之后，形成源極，其中形成所述源極的步驟包括：

形成覆蓋所述柵極結構和所述第一摻雜類型外延層的介質材料層；

刻蝕所述介質材料層和所述第二介質島，以露出所述第二介質島下方的區域和位于所述第二介質島兩側的部分所述第一摻雜類型源區；

形成覆蓋所述介質材料層、并與部分所述第一摻雜類型源區和位于所述第二介質島下方的部分所述第二摻雜類型深阱接觸的所述源極。

8.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第一摻雜類型外延層上形成多個介質島之前，在所述第一摻雜類型外延層中形成第二摻雜類型分壓環，所述介質島、所述柵極結構以及所述第二摻雜類型深阱均形成在所述第二摻雜類型分壓環環繞的區域內，并與所述第二摻雜類型分壓環隔離設置。