[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011012426.0
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111933713B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程洋;李慶民;王夢慧;陳信全
• 申請（專利權(quán)）人: 晶芯成（北京）科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，所述半導(dǎo)體器件的制造方法包括：提供一襯底；形成墊氧化層于所述襯底上；形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)于所述襯底和所述墊氧化層中，且所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的頂面高于所述墊氧化層的頂面；刻蝕所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的一側(cè)和所述墊氧化層，以去除部分厚度的所述墊氧化層以及使得所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的一側(cè)形成臺階，且所述臺階的底面高于剩余的所述墊氧化層的頂面；以及，形成柵極層于部分寬度的所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)以及靠近所述臺階的所述墊氧化層上，且所述柵極層覆蓋所述臺階。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠在增大半導(dǎo)體器件的擊穿電壓的同時(shí)，還能降低比導(dǎo)通電阻，實(shí)現(xiàn)了比導(dǎo)通電阻與擊穿電壓的平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS，lateral double-diffused MOS）現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于功率集成電路（power ICs）中，LDMOS需要攻克的一大難題是比導(dǎo)通電阻（Rsp,specific on-resistance）和擊穿電壓（BV, breakdown voltage）的平衡。

參閱圖1~圖4，LDMOS均包括襯底10、位于襯底10中的體區(qū)11和漂移區(qū)12、依次位于襯底10上的柵氧層13和柵極層14、體區(qū)接觸區(qū)15、源區(qū)16以及漏區(qū)17，柵氧層13和柵極層14從體區(qū)11延伸至漂移區(qū)12上，體區(qū)接觸區(qū)15和源區(qū)16位于柵極層14一側(cè)的體區(qū)11中，漏區(qū)17位于柵極層14另一側(cè)的漂移區(qū)12中。其中，圖1所示的為傳統(tǒng)的LDMOS；圖2所示的是含硅局部氧化隔離(LOCOS, Local Oxidation of Silicon)結(jié)構(gòu)的LDMOS，其含有位于柵極層14和漏極17之間的場氧層18，且部分場氧層18位于柵極層14的下方；圖3所示的是含淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)（STI）的LDMOS，其含有位于柵極層14和漏極17之間的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)19，且部分淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)19位于柵極層14的下方；圖4所示的是含有臺階狀的柵氧層13的LDMOS，柵氧層13位于襯底10上，且柵氧層13具有一級臺階。

參閱圖1，傳統(tǒng)的LDMOS是通過控制減小柵極層14和漏極17之間的有源區(qū)的間隙來減小比導(dǎo)通電阻，但這種結(jié)構(gòu)不能獲得高的擊穿電壓；參閱圖2，含硅局部氧化隔離結(jié)構(gòu)的LDMOS由于具有較長的場氧層18，且部分場氧層18位于柵極層14的下方，使得雖然增加了擊穿電壓，但是也增加了電流路徑而導(dǎo)致比導(dǎo)通電阻增大；參閱圖3，含淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)19的LDMOS雖然具有很高的擊穿電壓的優(yōu)勢，但是電流通過較深的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)19的底部，會(huì)產(chǎn)生較高的比導(dǎo)通電阻；參閱圖4，含有臺階狀的柵氧層13的LDMOS的電流是沿著硅襯底10的表面流動(dòng)，能夠降低比導(dǎo)通電阻，但擊穿電壓較小。因此，圖1~圖4所示的LDMOS均無法使得在增大擊穿電壓的同時(shí)還能降低比導(dǎo)通電阻，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)比導(dǎo)通電阻和擊穿電壓的平衡。

因此，如何在增大半導(dǎo)體器件的擊穿電壓的同時(shí)，還能降低比導(dǎo)通電阻是目前亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，使得能夠在增大半導(dǎo)體器件的擊穿電壓的同時(shí)，還能降低比導(dǎo)通電阻，實(shí)現(xiàn)了比導(dǎo)通電阻與擊穿電壓的平衡。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括：

提供一襯底；

形成墊氧化層于所述襯底上；

形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)于所述襯底和所述墊氧化層中，且所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的頂面高于所述墊氧化層的頂面；

刻蝕所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的一側(cè)和所述墊氧化層，以去除部分厚度的所述墊氧化層以及使得所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的一側(cè)形成臺階，且所述臺階的底面高于剩余的所述墊氧化層的頂面；以及，

形成柵極層于部分寬度的所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)以及靠近所述臺階的所述墊氧化層上，且所述柵極層覆蓋所述臺階。