[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910069243.3
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109767986B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲奎;曾軍;章文紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都邁斯派爾半導(dǎo)體有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336;H01L29/78;H01L29/423;H01L29/40;H01L21/28
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王文紅

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)在制作柵極的過(guò)程中，先去除電極材料的一部分，使電極槽內(nèi)保留的電極材料與第一隔離層之間形成隔離溝槽，同時(shí)隔離溝槽內(nèi)可以再制作第二隔離層。如此，第一隔離層和第二隔離層的厚度之和會(huì)明顯大于第一氧化層的厚度，從而使得第一電極和場(chǎng)板之間的隔離層的總體質(zhì)量得到提高，使得半導(dǎo)體器件的柵源最大電壓的極限值更高，同時(shí)可以解決器件的IGSS/HTGB失效問(wèn)題，可以提高電極間的堅(jiān)固性，提高器件的可靠性，器件的制作流程簡(jiǎn)單，隔離層的厚度可控，制作成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件在某些應(yīng)用場(chǎng)景中，器件的某些性能會(huì)對(duì)實(shí)際使用造成一定影響。例如，對(duì)于某些場(chǎng)效應(yīng)晶體管，某些應(yīng)用場(chǎng)景中需要器件的柵源最大電壓的極限值更高，但現(xiàn)有的場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，制約器件的性能的因素很多，使得某些器件無(wú)法適應(yīng)一些應(yīng)用場(chǎng)景。例如，在現(xiàn)有器件中，如果在柵極氧化層生長(zhǎng)期間，隔離氧化層同時(shí)形成。雖然隔離氧化層比柵氧化層稍微厚一點(diǎn)(多晶硅的氧化速度比單晶硅快，第一氧化層的厚度大概在200A～900A之間，它的厚度由設(shè)計(jì)的閾值電壓所限制)，但是由多晶硅形成的隔離氧化層比由單晶硅形成的柵氧化層質(zhì)量差。通常，柵極多晶硅與場(chǎng)板多晶硅之間的隔離氧化物層比較薄弱。器件V_GSS的極限值受到限制，I_GSS/HTGB失效會(huì)造成很多困擾。

如果采用美國(guó)專(zhuān)利7098500B2所描述的方法來(lái)形成隔離氧化層36，如圖1a所示，可以采用高密度等離子體化學(xué)氣相淀積(HDPCVD)形成氧化物填充溝槽，再進(jìn)過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光工藝，再進(jìn)行氧化物回刻的工藝進(jìn)行制作。隔離氧化層36雖然可以做得比較厚，但工藝是很復(fù)雜并且制作成本很高，制造過(guò)程中難以控制隔離氧化層36的厚度，其厚度取決于多晶硅38的保留厚度和隔離氧化層36本身刻蝕的終止點(diǎn)。同時(shí)，該制作工藝很難控制柵極多晶硅34底部的位置，其影響因素與上面類(lèi)似。如果柵極多晶硅34的底部比P阱16的底部淺，則器件將難以導(dǎo)通。如果柵極多晶硅34的底部太深，將形成不期望的較大米勒電容(MillerCapacitance)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括：

提供一基底，所述基底包括第一半導(dǎo)體層和位于所述第一半導(dǎo)體層一側(cè)的第二半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層具有第一導(dǎo)電類(lèi)型，所述第二半導(dǎo)體層具有第二導(dǎo)電類(lèi)型，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型與第二導(dǎo)電類(lèi)型相同或不同；

在所述第二半導(dǎo)體層中形成溝槽；

在所述溝槽內(nèi)形成場(chǎng)氧化層和場(chǎng)板，所述場(chǎng)氧化層覆蓋所述溝槽的底部以及側(cè)壁的一部分，所述場(chǎng)板和所述第二半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離所述第一半導(dǎo)體層一側(cè)的部分之間形成空隙；

在所述空隙的側(cè)壁、所述場(chǎng)板遠(yuǎn)離所述第一半導(dǎo)體層的表面以及所述第二半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離所述第一半導(dǎo)體層的表面制作介質(zhì)材料，以在所述場(chǎng)板和所述第二半導(dǎo)體層之間形成用于沉積電極材料的電極槽；

在所述電極槽內(nèi)沉積電極材料制作第一電極，形成所述電極槽的場(chǎng)板表面制作的介質(zhì)材料形成第一隔離層，形成所述電極槽的第二半導(dǎo)體層表面制作的介質(zhì)材料形成第一氧化層；

去除靠近所述第一隔離層的部分電極材料，以使所述電極槽內(nèi)保留的電極材料與所述第一隔離層之間形成隔離溝槽，所述隔離溝槽用于制作第二隔離層；

在所述隔離溝槽內(nèi)制作形成所述第二隔離層；

在所述基底中制作第一導(dǎo)電類(lèi)型區(qū)和第二導(dǎo)電類(lèi)型區(qū)；

在所述基底一側(cè)制作覆蓋所述第一電極的介質(zhì)層；及

在所述基底兩側(cè)制作第二電極和第三電極。