專利名稱:半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
高壓器件需要位于漏極中的低密度漂移區(qū)(low-density drift region)以使該高壓器件具有抗高壓的擊穿特性。該漂移區(qū)占據(jù)高壓器件中最大的區(qū)域。當(dāng)高壓器件需要更好的擊穿特性時(shí)，需要具有沿水平方向的更大的漂移區(qū)。
而且，為了實(shí)現(xiàn)高壓擊穿特性，對(duì)于高壓器件來(lái)說(shuō)有必要增加溝道區(qū)的長(zhǎng)度以避免源極和漏極之間的穿通(punch through)。該溝槽區(qū)占據(jù)高壓器件中第二大的區(qū)域。
接下來(lái)，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的高壓器件。
圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的高壓器件的截面圖。
參考圖1，在p型半導(dǎo)體襯底10的預(yù)定區(qū)域上形成低密度漂移區(qū)11。在p型半導(dǎo)體襯底10的上表面上形成柵極氧化層12，且在半導(dǎo)體襯底10的對(duì)應(yīng)于漂移區(qū)11的部分上形成用于場(chǎng)極板的場(chǎng)氧化層13。
柵極14形成在柵極氧化層12和場(chǎng)氧化層13上。在該半導(dǎo)體襯底10中靠近柵極14的兩側(cè)形成源極15和漏極16，即，具有高密度的n型摻雜區(qū)。這時(shí)，源極15與漂移區(qū)11間隔開(kāi)，并且漏極16在漂移區(qū)11中形成。
在半導(dǎo)體襯底10中、源極15和漂移區(qū)11之間柵極14的下方形成溝道區(qū)17，且電子18從源極區(qū)向漏極區(qū)流動(dòng)。
在如上所述的傳統(tǒng)的高壓器件中，由于漂移區(qū)11的水平結(jié)構(gòu)而必須增大漂移區(qū)11的水平長(zhǎng)度以增強(qiáng)其擊穿特性。這可能會(huì)限制半導(dǎo)體器件的高集成度和小型化。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法。該半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法可以在保持擊穿強(qiáng)度的同時(shí)減小器件的面積。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括一對(duì)漂移區(qū)，其形成在半導(dǎo)體襯底中；溝槽區(qū)，其形成在該對(duì)漂移區(qū)之間；氧化層間隔件，其形成在該溝槽區(qū)的兩個(gè)側(cè)壁上；絕緣層，其形成在該溝槽區(qū)的下方；柵極，其形成在該溝槽區(qū)中；以及源極和漏極，其分別形成在該對(duì)漂移區(qū)中。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其包括以下的步驟在半導(dǎo)體襯底中形成一對(duì)漂移區(qū)；在該襯底上以該氧化層與該對(duì)漂移區(qū)部分重疊的方式形成氧化層；在該對(duì)漂移區(qū)之間形成溝槽區(qū)；在該溝槽區(qū)的兩個(gè)側(cè)壁上形成氧化層間隔件；在該溝槽區(qū)的下方形成絕緣層；在該溝槽區(qū)中和該氧化層上形成柵極；以及在該對(duì)漂移區(qū)上分別形成源極和漏極。
圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的高壓器件的截面圖；以及圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F以及圖2G為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖。
具體實(shí)施方式接下來(lái)，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
在對(duì)本發(fā)明的以下描述中，為了避免贅述及闡明本發(fā)明的主題，本領(lǐng)域中的一般公知技術(shù)以及與本發(fā)明不直接相關(guān)的技術(shù)將被省略。同樣，在附圖中一些元件被放大、省略或簡(jiǎn)化，并且所述元件的實(shí)際尺寸可與在附圖中示出的尺寸不同。
圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F以及圖2G為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖。
首先，如圖2A所示，在p型半導(dǎo)體襯底20中形成一對(duì)彼此對(duì)稱的漂移區(qū)21。
沿豎直方向深深地形成該對(duì)漂移區(qū)21，且該對(duì)漂移區(qū)21在水平方向上彼此間隔預(yù)定距離。
形成該漂移區(qū)21的方法包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底20中形成漂移區(qū)掩模圖案；注入n型低密度雜質(zhì)；以及對(duì)所注入的雜質(zhì)進(jìn)行推阱(drive in)。
接著，如圖2B所示，在該襯底20的表面上形成氧化層22，以使該氧化層22與兩個(gè)漂移區(qū)21部分重疊。換言之，氧化層22的長(zhǎng)度大于兩漂移區(qū)21之間的距離。
形成該氧化層22的方法包括以下步驟在該襯底20上形成氧化層掩模圖案；以預(yù)定深度蝕刻該襯底20；在整個(gè)表面上沉積該氧化層22；以及平坦化該氧化層22。
如圖2C所示，在該襯底20上形成氮化層31。
接著，如圖2D所示，在襯底20中、兩漂移區(qū)之間形成溝槽區(qū)23。
溝槽區(qū)23的深度等于或小于漂移區(qū)21的深度，且溝槽區(qū)23的寬度小于氧化層22的長(zhǎng)度。
形成該溝槽區(qū)23的方法包括以下步驟形成溝槽區(qū)掩模圖案；以及以預(yù)定深度蝕刻該襯底20。
接著，如圖2E所示，在該溝槽區(qū)23的兩個(gè)側(cè)壁上形成氧化層間隔件24。該氧化層間隔件24用作高壓器件的場(chǎng)極板。形成該氧化層間隔件24的方法包括以下步驟在整個(gè)表面上沉積氧化層；以及各向異性干蝕刻所沉積的氧化層。
在溝槽區(qū)23的下方形成絕緣層32。該絕緣層32是通過(guò)進(jìn)行熱氧化處理而形成的熱氧化層。
接著，清除氮化層31。
接著，如圖2F所示，在溝槽區(qū)23中以及氧化層22的上表面上形成柵極25。此后，在柵極25的兩個(gè)側(cè)壁上形成氮化層間隔件26。
形成柵極25的方法包括以下步驟沉積柵極導(dǎo)電層以使所述柵極導(dǎo)電層完全填充在溝槽區(qū)23中；形成柵極掩模圖案；以及蝕刻所述柵極導(dǎo)電層。此外，形成氮化層間隔件26的方法包括以下步驟在整個(gè)表面上沉積氮化層；以及各向異性干蝕刻所沉積的氮化層。
接著，如圖2G所示，通過(guò)注入高密度的n型雜質(zhì)而在兩個(gè)漂移區(qū)21上分別形成源極27和漏極28。
而且，電子30在源極27和漏極28之間流動(dòng)。
如上所述，該半導(dǎo)體器件的特征在于豎直結(jié)構(gòu)(vertical structure)的漂移區(qū)21形成為在左右方向上彼此對(duì)稱。
在根據(jù)本發(fā)明的高壓器件中，由于當(dāng)高壓電源施加到漏極28上時(shí)在豎直方向上形成耗盡區(qū)，所以漂移區(qū)21和溝道區(qū)29的長(zhǎng)度可以比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的漂移區(qū)和溝槽區(qū)的長(zhǎng)度短大約幾個(gè)μm，因此減小了高壓器件的面積。
盡管參考特定的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并非由所述實(shí)施例而是由所附的權(quán)利要求
書(shū)來(lái)限定。應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍和構(gòu)思的情況下可以對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其包括一對(duì)漂移區(qū)，其形成在半導(dǎo)體襯底中；溝槽區(qū)，其形成在該對(duì)漂移區(qū)之間；氧化層間隔件，其形成在該溝槽區(qū)的兩個(gè)側(cè)壁上；絕緣層，其形成在該溝槽區(qū)的下方；柵極，其形成在該溝槽區(qū)中；以及源極和漏極，其分別形成在該對(duì)漂移區(qū)中。
2.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體器件，其中該溝槽區(qū)的深度等于或小于所述漂移區(qū)的深度。
3.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體器件，其中該柵極包括在該柵極的兩個(gè)側(cè)壁上形成的氮化層間隔件。
4.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述漂移區(qū)豎直形成且設(shè)置為沿水平方向彼此間隔。
5.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體器件，其中靠近該溝槽區(qū)形成氧化層，且該柵極的一部分形成在該氧化層的上表面上。
6.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該制造方法包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底中形成一對(duì)漂移區(qū)；在該半導(dǎo)體襯底上形成氧化層以使該氧化層與該對(duì)漂移區(qū)部分重疊；在該對(duì)漂移區(qū)之間形成溝槽區(qū)；在該溝槽區(qū)的兩個(gè)側(cè)壁上形成氧化層間隔件；在該溝槽區(qū)的下方形成絕緣層；在該溝槽區(qū)中和該氧化層上形成柵極；以及在該對(duì)漂移區(qū)上分別形成源極和漏極。
7.如權(quán)利要求
6所述的制造方法，其中形成氧化層的步驟包括以下子步驟在該襯底上形成氧化層掩模圖案；以預(yù)定深度蝕刻該半導(dǎo)體襯底；在該半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上沉積該氧化層；以及平坦化該氧化層。
8.如權(quán)利要求
6所述的制造方法，其中該溝槽區(qū)形成為使該溝槽區(qū)的深度等于或小于所述漂移區(qū)的深度，并且該溝槽區(qū)的寬度等于或小于該氧化層的長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求
6所述的制造方法，其中在形成柵極的步驟之后還包括在該柵極的兩個(gè)側(cè)壁上形成氮化層間隔件的步驟。
10.如權(quán)利要求
6所述的制造方法，其中該對(duì)漂移區(qū)形成為沿水平方向?qū)ΨQ且彼此間隔。
11.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該制造方法包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底中形成一對(duì)漂移區(qū)；在該襯底上形成氧化層，以使該氧化層與該對(duì)漂移區(qū)部分重疊；在該襯底上形成氮化層；在該對(duì)漂移區(qū)之間形成溝槽區(qū)；在該溝槽區(qū)的兩個(gè)側(cè)壁上形成氧化層間隔件；在該溝槽區(qū)的下方形成絕緣層；去除該氮化層；在該溝槽區(qū)中和該氧化層上形成柵極；以及在該對(duì)漂移區(qū)上分別形成源極和漏極。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件及該半導(dǎo)體器件的制造方法。該半導(dǎo)體器件包括一對(duì)漂移區(qū)，其形成在半導(dǎo)體襯底中；溝槽區(qū)，其形成在該對(duì)漂移區(qū)之間；氧化層間隔件，其形成在該溝槽區(qū)的兩個(gè)側(cè)壁上；柵極，其形成在該溝槽區(qū)中；以及源極和漏極，其分別形成在該對(duì)漂移區(qū)中。
文檔編號(hào)H01L21/336GK1992341SQ200610170172
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年12月25日
發(fā)明者高光永 申請(qǐng)人:東部電子股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan