本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管由于在增益、線性度、開(kāi)關(guān)性能、散熱性能等方面的優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用在集成電路領(lǐng)域。

2、橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的導(dǎo)通電阻和擊穿電壓為其兩個(gè)主要參數(shù)，兩者之間存在相互制約的關(guān)系。若提高耐壓值，則同時(shí)會(huì)增加導(dǎo)通電阻，不利于電流流動(dòng)，若降低導(dǎo)通電阻，則不利于半導(dǎo)體器件的耐壓，半導(dǎo)體器件容易燒毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，以提高橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管耐壓值，并降低導(dǎo)通電阻。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體襯底，以及位于所述半導(dǎo)體襯底一側(cè)的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管；

3、所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管包括漂移區(qū)，以及位于所述漂移區(qū)上方且沿水平方向依次排列的源區(qū)、柵區(qū)和漏區(qū)；

4、所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管還包括體區(qū)；所述體區(qū)位于所述漂移區(qū)且與所述源區(qū)相鄰；

5、所述柵區(qū)包括位于所述漂移區(qū)溝槽內(nèi)的柵氧化層和柵導(dǎo)體，所述柵氧化層環(huán)繞所述柵導(dǎo)體，以使所述柵導(dǎo)體分別與所述源區(qū)、所述漏區(qū)、所述體區(qū)、所述漂移區(qū)絕緣；

6、所述柵氧化層包括位于所述柵導(dǎo)體和所述漏區(qū)之間的第一氧化結(jié)構(gòu)；沿所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的排列方向，所述第一氧化結(jié)構(gòu)在第一深度的寬度為第一寬度，所述第一氧化結(jié)構(gòu)在第二深度的寬度為第二寬度；所述第一深度大于所述第二深度，所述第一寬度小于所述第二寬度。

7、可選的，所述第一氧化結(jié)構(gòu)包括斜坡面；

8、在所述第一深度，所述斜坡面與所述漏區(qū)的距離為第一距離；在所述第二深度，所述斜坡面與所述漏區(qū)的距離為第二距離；

9、所述第一距離大于所述第二距離。

10、可選的，沿所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的排列方向，所述第一氧化結(jié)構(gòu)的最大寬度大于或等于沿所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的排列方向，所述柵導(dǎo)體的最大寬度。

11、可選的，所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管還包括場(chǎng)板柵；

12、所述場(chǎng)板柵位于所述第一氧化結(jié)構(gòu)的上方。

13、可選的，所述柵氧化層還包括位于所述柵導(dǎo)體下方的第二氧化結(jié)構(gòu)；

14、沿所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的排列方向，所述第一氧化結(jié)構(gòu)的最小寬度大于或等于沿豎直方向，所述第二氧化結(jié)構(gòu)的最大寬度。

15、可選的，沿豎直方向，所述第一氧化結(jié)構(gòu)的最大深度小于所述柵導(dǎo)體的最大深度。

16、可選的，所述第一氧化結(jié)構(gòu)的最大深度大于或等于所述漏區(qū)的最大深度。

17、可選的，所述體區(qū)包括體重?fù)诫s區(qū)和體輕摻雜區(qū)；

18、所述體重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)沿水平方向排列，且所述體重?fù)诫s區(qū)位于所述源區(qū)遠(yuǎn)離所述柵區(qū)的一側(cè)；所述體輕摻雜區(qū)位于所述源區(qū)的下方，以及所述漂移區(qū)的上方；

19、所述體區(qū)還包括重?fù)诫s擴(kuò)展區(qū)；所述重?fù)诫s擴(kuò)展區(qū)位于所述體重?fù)诫s區(qū)的下方，以及所述漂移區(qū)的上方，且所述體重?fù)诫s區(qū)分別與所述體重?fù)诫s區(qū)和所述體輕摻雜區(qū)接觸連接。

20、可選的，所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管包括第一晶體管和第二晶體管；所述第一晶體管和所述第二晶體管相對(duì)設(shè)置；

21、所述第一晶體管的所述體重?fù)诫s區(qū)復(fù)用為所述第二晶體管的所述體重?fù)诫s區(qū)；

22、所述第一晶體管的所述重?fù)诫s擴(kuò)展區(qū)復(fù)用為所述第二晶體管的所述重?fù)诫s擴(kuò)展區(qū)。

23、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上述半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：

24、提供半導(dǎo)體襯底，并在所述半導(dǎo)體襯底上方進(jìn)行離子注入和擴(kuò)散，以形成所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的所述漂移區(qū)；

25、在所述漂移區(qū)表面刻蝕，形成第一溝槽；

26、采用局部氧化工藝，對(duì)所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁進(jìn)行局部氧化，以使所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁形成斜坡；

27、在形成所述斜坡后，對(duì)所述第一溝槽進(jìn)行氧化沉積，在所述第一溝槽中填充氧化材料，所述氧化材料構(gòu)成所述第一氧化結(jié)構(gòu)；

28、采用光刻、刻蝕工藝，在遠(yuǎn)離所述斜坡一側(cè)的所述溝槽的側(cè)壁形成第二溝槽，并露出所述第一氧化結(jié)構(gòu)的側(cè)壁；

29、在所述第二溝槽的內(nèi)壁形成氧化層，所述氧化層和所述第一氧化結(jié)構(gòu)構(gòu)成所述柵氧化層；

30、在所述氧化層內(nèi)形成柵導(dǎo)體，然后形成所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的所述源區(qū)、所述漏區(qū)、所述體區(qū)。

31、可選的，在所述漂移區(qū)表面刻蝕，形成第一溝槽，包括：

32、在所述漂移區(qū)表面依次形成第一氧化層和第一氮化硅層，并采用光刻、刻蝕工藝在所述漂移區(qū)形成第一溝槽；

33、采用局部氧化工藝，對(duì)所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁進(jìn)行局部氧化，以使所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁形成斜坡之前，還包括：

34、在形成所述第一溝槽后依次形成第二氧化層、第二氮化硅層；

35、采用光刻、刻蝕工藝，去除預(yù)設(shè)區(qū)域的所述第一氧化層、所述第一氮化硅層、所述第二氧化層和所述第二氮化硅層，以露出所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁；

36、在形成所述斜坡后，對(duì)所述第一溝槽進(jìn)行氧化沉積，在所述第一溝槽中填充氧化材料，所述氧化材料構(gòu)成所述第一氧化結(jié)構(gòu)，包括：

37、在形成所述斜坡后，去除所述第二氮化硅層，并對(duì)所述第一溝槽進(jìn)行氧化沉積；

38、在所述第一溝槽中填充滿所述氧化材料后，采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝去除位于所述第一溝槽之外的所述氧化材料，然后去除所述第一氮化硅層，位于所述第一溝槽之內(nèi)的所述氧化材料構(gòu)成所述第一氧化結(jié)構(gòu)。

39、可選的，在采用局部氧化工藝，對(duì)所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁進(jìn)行局部氧化，以使所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁形成斜坡之前，還包括：

40、等向刻蝕所述側(cè)壁。

41、可選的，在采用局部氧化工藝，對(duì)所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁進(jìn)行局部氧化，以使所述第一溝槽的部分區(qū)域的側(cè)壁形成斜坡之后，包括：

42、生長(zhǎng)濕氧犧牲氧化層并移除。

43、本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)局部增加第一氧化結(jié)構(gòu)的寬度，并且在深度較淺的第二深度，第一氧化結(jié)構(gòu)的第二寬度較大，在深度較深的第一深度，第一氧化結(jié)構(gòu)的第一寬度較小，可以在增加?xùn)艑?dǎo)體和漏區(qū)之間的距離的同時(shí)，減小電流流動(dòng)的阻力，有利于在提高橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的耐壓值的同時(shí)，降低其導(dǎo)通電阻。

44、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書(shū)而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：半導(dǎo)體襯底，以及位于所述半導(dǎo)體襯底一側(cè)的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一氧化結(jié)構(gòu)包括斜坡面；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，沿所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的排列方向，所述第一氧化結(jié)構(gòu)的最大寬度大于或等于沿所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的排列方向，所述柵導(dǎo)體的最大寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管還包括場(chǎng)板柵；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述柵氧化層還包括位于所述柵導(dǎo)體下方的第二氧化結(jié)構(gòu)；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，沿豎直方向，所述第一氧化結(jié)構(gòu)的最大深度小于所述柵導(dǎo)體的最大深度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一氧化結(jié)構(gòu)的最大深度大于或等于所述漏區(qū)的最大深度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述體區(qū)包括體重?fù)诫s區(qū)和體輕摻雜區(qū)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管包括第一晶體管和第二晶體管；所述第一晶體管和所述第二晶體管相對(duì)設(shè)置；

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，在所述漂移區(qū)表面刻蝕，形成第一溝槽，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，半導(dǎo)體器件包括：半導(dǎo)體襯底和橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管；橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管包括漂移區(qū)，沿水平方向依次排列的源區(qū)、柵區(qū)和漏區(qū)；橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管還包括體區(qū)；柵區(qū)包括位于漂移區(qū)溝槽內(nèi)的柵氧化層和柵導(dǎo)體，柵氧化層環(huán)繞柵導(dǎo)體，以使柵導(dǎo)體分別與源區(qū)、漏區(qū)、體區(qū)、漂移區(qū)絕緣；柵氧化層包括位于柵導(dǎo)體和漏區(qū)之間的第一氧化結(jié)構(gòu)；沿柵區(qū)和漏區(qū)的排列方向，第一氧化結(jié)構(gòu)在第一深度的寬度為第一寬度，第一氧化結(jié)構(gòu)在第二深度的寬度為第二寬度；第一深度大于第二深度，第一寬度小于第二寬度。采用上述技術(shù)方案，可以在提高耐壓值的同時(shí)，降低導(dǎo)通電阻。

技術(shù)研發(fā)人員：沈忱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州珂晶達(dá)電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29