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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,具体而言涉及一种半导体器件及其制备方法。
技术介绍
1、随着集成电路的不断发展,为了节省面积,往往在同一衬底上同时制备多种器件,例如,在bcd(bipolar-cmos-dmos)工艺中,能够在同一衬底上制备双极管(bipolar)、互补金属氧化物半导体(cmos)和扩散金属氧化物半导体(dmos)。bcd工艺广泛应用于电源管理、显示驱动、电极驱动、汽车电子、工业控制等领域,并主要朝着高压、高功率与高密度等方向发展。
2、在横向扩散金属氧化物半导体(ldmos)器件的工艺制程中,往往在晶体管的表面形成一个厚的n型区域,被称为“场板”,其特点在于:1、高电压承受能力,从而实现高功率放大,可以通过增加场板的掺杂浓度和增加场板的宽度(尤其是底部宽度)弱化漂移区的表面电场来实现;2、漂移区(drift)具有低电阻特性,从而使得ldmos器件在高功率应用中具有较低的导通电阻(rdson),从而减少了功率和热耗;其低电阻和高热导性,又能够有效分散热量,使器件具有良好的热稳定性。
3、然而,在实际工艺过程中,须刻蚀一层或多层层间介电层及刻蚀停止层,形成(俯视)呈细长条状或孔阵列状的场板结构,但场板的形貌与关键尺寸均匀性和一致性难以保证,从而导致对漂移区表面电场的控制能力不均匀性与不一致性,进而导致器件一致性变差、可靠性下降、产品良率降低。
技术实现思路
1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利
2、针对目前存在的问题,本专利技术一方面提供一种半导体器件的制备方法,包括:
3、提供衬底,在所述衬底的表面上形成有栅极结构,在所述衬底中形成有自所述衬底的表面延伸至所述衬底中的源区和漏区,所述源区和漏区分别位于所述栅极结构的两侧,在所述漏区上形成有场氧化层,在所述场氧化层上形成有阻挡层,在所述阻挡层上形成有层间介电层;
4、刻蚀所述层间介电层和所述阻挡层以形成场板刻蚀结构,所述场板刻蚀结构露出所述场氧化层,所述场板刻蚀结构具有位于所述层间介电层中的第一部分和位于所述阻挡层中或穿透所述阻挡层的第二部分;
5、刻蚀所述场板刻蚀结构的第二部分的侧壁,以使所述场板刻蚀结构的第二部分的底部宽度大于所述场板刻蚀结构的第一部分的底部宽度;
6、形成导电材料,所述导电材料填充所述场板刻蚀结构以形成场板。
7、示例性地,所述场氧化层还覆盖所述栅极结构靠近所述漏区的部分表面。
8、示例性地,所述阻挡层的材质包括氮化物层,所述层间介电层的材质包括氧化物层。
9、示例性地,所述刻蚀所述层间介电层和所述阻挡层以形成场板刻蚀结构,包括:
10、在所述层间介电层上形成图案化的掩膜层;
11、以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述层间介电层和所述阻挡层,以形成所述场板刻蚀结构;
12、去除所述掩膜层。
13、示例性地,采用化学刻蚀工艺来刻蚀所述场板刻蚀结构的第二部分的侧壁,以使所述场板刻蚀结构的第二部分的底部宽度大于所述场板刻蚀结构的第一部分的底部宽度。
14、示例性地,所述化学刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺。
15、示例性地,所述湿法刻蚀工艺的刻蚀溶液包括热磷酸。
16、示例性地,所述化学刻蚀工艺包括干法刻蚀工艺。
17、示例性地,所述干法刻蚀工艺的刻蚀气体包括氟化碳和/或四氟化硅。
18、示例性地,在形成所述场板刻蚀结构之前,或者在形成所述场板刻蚀结构之后,或者在形成所述场板刻蚀结构的同时,所述方法还包括:
19、刻蚀形成分别露出所述栅极结构、所述源区和所述漏区的表面的接触孔。
20、示例性地,所述方法还包括:通过导电材料填充所述接触孔,以形成接触插塞。
21、本专利技术另一方面提供一种半导体器件,包括:
22、衬底;
23、栅极结构,位于所述衬底的表面上;
24、源区与漏区,自所述衬底的表面延伸至所述衬底中,且位于所述栅极结构的两侧;
25、场氧化层,覆盖所述漏区;
26、阻挡层,位于所述场氧化层上;
27、层间介电层,位于所述阻挡层上;
28、场板刻蚀结构,贯穿所述层间介电层与所述阻挡层并露出所述场氧化层,所述场板刻蚀结构具有位于所述层间介电层中的第一部分和位于所述阻挡层中或穿透所述阻挡层的第二部分,所述第二部分的底部宽度大于所述第一部分的底部宽度;
29、场板,所述场板填充所述场板刻蚀结构,所述场板包括导电材料。
30、示例性地,所述场氧化层还覆盖所述栅极结构靠近所述漏区的部分表面。
31、本专利技术实施例的半导体器件及其制备方法,在形成场板刻蚀结构后再刻蚀场板刻蚀结构的第二部分的侧壁,以使场板刻蚀结构的第二部分的底部宽度大于第一部分的底部宽度,再填充导电材料以形成场板,从而能够根据需求灵活地调整场板的底部宽度,使得能够保证场板的形貌与关键尺寸均匀性和一致性,进而提高了器件性能与产品良率。
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1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述场氧化层还覆盖所述栅极结构靠近所述漏区的部分表面。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述阻挡层的材质包括氮化物层,所述层间介电层的材质包括氧化物层。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述刻蚀所述层间介电层和所述阻挡层以形成场板刻蚀结构,包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用化学刻蚀工艺来刻蚀所述场板刻蚀结构的第二部分的侧壁,以使所述场板刻蚀结构的第二部分的底部宽度大于所述场板刻蚀结构的第一部分的底部宽度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述化学刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述湿法刻蚀工艺的刻蚀溶液包括热磷酸。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述化学刻蚀工艺包括干法刻蚀工艺。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述干法刻蚀工艺的刻蚀气体包括氟化碳和/或四氟化硅。
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11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:通过导电材料填充所述接触孔,以形成接触插塞。
12.一种半导体器件,其特征在于,包括:
13.根据权利要求12所述的半导体器件,其特征在于,所述场氧化层还覆盖所述栅极结构靠近所述漏区的部分表面。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述场氧化层还覆盖所述栅极结构靠近所述漏区的部分表面。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述阻挡层的材质包括氮化物层,所述层间介电层的材质包括氧化物层。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述刻蚀所述层间介电层和所述阻挡层以形成场板刻蚀结构,包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用化学刻蚀工艺来刻蚀所述场板刻蚀结构的第二部分的侧壁,以使所述场板刻蚀结构的第二部分的底部宽度大于所述场板刻蚀结构的第一部分的底部宽度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述化学刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺。
7.根据权利要求6所...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖莉红,
申请(专利权)人:荣芯半导体淮安有限公司,
类型:发明
国别省市:
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