半导体器件及其制作方法与流程

专利2025-05-06  24


本发明涉及半导体制造,特别涉及一种半导体器件及其制作方法。


背景技术:

1、集成电路工作时,所有器件工作在一个面积非常小的硅衬底上,不同器件工作电压不同,且易相互干扰,需要采用隔离技术进行隔离。现有的隔离技术有locos(localoxidation of silicon,硅局部氧化隔离)工艺与sti(shallow trench isolation,浅沟槽隔离)工艺。

2、为了提高器件的击穿电压,常用的方法是通过微调器件结构,增加场板结构,从而调节器件在表面的电场分布。现有技术中,通常采用locos工艺生长的fox(场氧化层)作为场板,改善ldmos(lateral double-diffused mosfet,横向双扩散mos器件)的击穿(breakdown)电压。

3、然而,在制作sti与场板的整个流程中,涉及多道刻蚀、炉管、洗净等制程,工艺流程长,耗时多,成本高,并且在locos鸟嘴位置电势线较为密集,容易击穿,降低了器件的可靠性。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制作方法,在缩减工艺流程的同时提高了器件性能。

2、为解决上述技术问题,本发明提供一种半导体器件的制作方法,包括以下步骤:

3、提供衬底,在所述衬底上依次形成氧化层与氮化层;

4、依次刻蚀所述氮化层、所述氧化层以及部分厚度的所述衬底,形成沟槽;

5、填充介质材料在所述沟槽内形成浅沟槽隔离结构;以及

6、对所述氮化层进行图形化处理形成场板。

7、可选的,对所述氮化层进行图形化处理形成场板的方法包括:

8、形成图形化的光刻胶层在所述氮化层上,所述图形化的光刻胶层覆盖预定形成场板的区域;

9、以所述图形化的光刻胶层为掩膜,刻蚀去除所述氮化层至暴露出所述氧化层;以及

10、去除所述图形化的光刻胶层,剩余的所述氮化层作为场板。

11、可选的,采用湿法刻蚀工艺去除所述氮化层。

12、可选的,所述场板的截面呈长方形。

13、可选的,所述氧化层的材料为氧化硅,所述氮化层的材料为氮化硅。

14、可选的,采用干法刻蚀工艺形成所述沟槽。

15、可选的,采用hdp工艺在所述沟槽内填充介质材料。

16、可选的,在形成所述沟槽之后,在填充介质材料在所述沟槽内之前,所述制作方法还包括:采用热氧化工艺在所述沟槽的侧壁及底部形成氧化硅层。

17、可选的,形成所述场板之后,所述制作方法还包括:形成栅极,所述栅极覆盖部分所述场板以及部分所述氧化层。

18、相应的,本发明还提供一种半导体器件,采用如上所述的半导体器件的制作方法制作而成。

19、综上所述,本发明提供的半导体器件及其制作方法中,首先提供衬底,在衬底上依次形成氧化层与氮化层,然后依次刻蚀所述氮化层、所述氧化层以及部分厚度的所述衬底形成沟槽,接着填充介质材料在所述沟槽内形成浅沟槽隔离结构,之后对所述氮化层进行图形化处理形成场板。本发明意想不到的效果是:在形成浅沟槽隔离结构之后,并无需去除氮化层,直接对氮化层进行图形化处理形成场板,与现有技术中形成浅沟槽隔离结构之后去除氮化层与氧化层,然后再进行locos工艺形成场板相比,本发明减少了两道洗净制程、三道炉管制程以及一道刻蚀制程,缩减了工艺流程,减低了制作成本,有效提高了生产效率。

20、同时,本发明场板位于衬底上方,电流可直接从漏极流向源极,不会被场板阻挡,可降低导通电阻。另外,所述场板的形状规则,无鸟嘴结构,可以减少鸟嘴处的峰值电场,使得电场线分布均匀,不易击穿,从而最终提高器件的性能。



技术特征:

1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,对所述氮化层进行图形化处理形成场板的方法包括:

3.根据权利要求2所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,采用湿法刻蚀工艺去除所述氮化层。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述场板的截面呈长方形。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述氧化层的材料为氧化硅,所述氮化层的材料为氮化硅。

6.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,采用干法刻蚀工艺形成所述沟槽。

7.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,采用hdp工艺在所述沟槽内填充介质材料。

8.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,在形成所述沟槽之后,在填充介质材料在所述沟槽内之前,所述制作方法还包括:采用热氧化工艺在所述沟槽的侧壁及底部形成氧化硅层。

9.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成所述场板之后,所述制作方法还包括:形成栅极,所述栅极覆盖部分所述场板以及部分所述氧化层。

10.一种半导体器件,其特征在于,采用如权利要求1~9中任一项所述的半导体器件的制作方法制作而成。


技术总结
本发明提供一种半导体器件及其制作方法,所述方法包括:提供衬底,在所述衬底上依次形成氧化层与氮化层;依次刻蚀所述氮化层、所述氧化层以及部分厚度的所述衬底,形成沟槽;填充介质材料在所述沟槽内形成浅沟槽隔离结构;对所述氮化层进行图形化处理形成场板。本发明在形成浅沟槽隔离结构之后,无需去除氮化层,直接对氮化层进行图形化处理形成场板,与现有技术中相比,本发明减少了两道洗净制程、三道炉管制程以及一道刻蚀制程,缩减了工艺流程,减低了制作成本,有效提高了生产效率。同时,场板位于衬底上方,电流可直接从漏极流向源极,不会被场板阻挡,可降低导通电阻。

技术研发人员:彭康,王维安,杨宗凯,陈信全,王海萍
受保护的技术使用者:合肥晶合集成电路股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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