本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體，特別是涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、bcd（bipolar-cmos-dmos）工藝是一種單片集成工藝技術(shù)，這種工藝能夠在同一芯片上制作bipolar（雙極）、cmos（complementary?metal?oxide?semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）和dmos（double-diffused?metal?oxide?semiconductor，雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體）器件。bcd工藝綜合了以上三種器件的優(yōu)點(diǎn)，成為了集成電路的主流工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電路的低功耗、高集成度、高速度和高驅(qū)動(dòng)能力的要求，并且具有更好的可靠性。

2、bcd工藝除了綜合了雙極器件高跨導(dǎo)和強(qiáng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，以及cmos器件的高集成度和低功耗的優(yōu)點(diǎn)之外，更為重要的是還綜合了dmos器件高壓大電流驅(qū)動(dòng)能力的特性。dmos器件通常在芯片中占用了一半左右的面積，bcd工藝可以集成多種dmos功率器件，比如ldmos（lateral?double-diffused?mosfet，橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體）器件、vdmos（vertical?double-diffused?mosfet，垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體）器件和溝槽dmos器件。其中，ldmos高壓功率器件是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心器件之一，因而，如何優(yōu)化ldmos器件的結(jié)構(gòu)和工藝以便獲得更高的耐壓，成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例為解決背景技術(shù)中存在的至少一個(gè)問(wèn)題而提供一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括：

3、半導(dǎo)體材料層；

4、阱區(qū)和漂移區(qū)，位于所述半導(dǎo)體材料層中，且彼此相鄰；

5、源極區(qū)和漏極區(qū)，分別位于所述阱區(qū)和所述漂移區(qū)中；

6、至少一個(gè)隔離溝槽，位于所述漂移區(qū)中，且位于所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間；

7、至少一個(gè)場(chǎng)氧層，位于所述至少一個(gè)隔離溝槽中；

8、多個(gè)場(chǎng)板溝槽，位于所述場(chǎng)氧層中；

9、多個(gè)場(chǎng)板，分別位于對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述場(chǎng)板溝槽中；其中，所述場(chǎng)板通過(guò)所述場(chǎng)氧層與所述漂移區(qū)隔離。

10、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述隔離溝槽的數(shù)量為多個(gè)，所述場(chǎng)氧層的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述場(chǎng)氧層分別位于對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述隔離溝槽中；

11、多個(gè)所述場(chǎng)氧層沿第一方向延伸，且沿第二方向間隔排布；所述第一方向?yàn)槠叫杏趶乃鲈礃O區(qū)至所述漏極區(qū)的方向，所述第二方向?yàn)樵谒霭雽?dǎo)體材料層平面方向上垂直所述第一方向的方向；

12、每一所述場(chǎng)氧層中包括至少一個(gè)所述場(chǎng)板。

13、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，每一所述場(chǎng)氧層中包括沿所述第一方向等間距分布的多個(gè)所述場(chǎng)板；

14、在同一所述場(chǎng)氧層中的多個(gè)所述場(chǎng)板與該所述場(chǎng)氧層的第一側(cè)壁的間距等于多個(gè)所述場(chǎng)板與該所述場(chǎng)氧層的第二側(cè)壁的間距；所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁為沿所述第二方向相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁。

15、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述場(chǎng)板的深度小于等于所述場(chǎng)氧層的深度的三分之二。

16、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述半導(dǎo)體器件還包括：

17、柵極結(jié)構(gòu)，位于所述半導(dǎo)體材料層上，覆蓋所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間的所述阱區(qū)的頂表面，且延伸至所述場(chǎng)氧層的頂表面上。

18、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述半導(dǎo)體器件的制備方法包括：

19、提供半導(dǎo)體材料層；

20、在所述半導(dǎo)體材料層中形成阱區(qū)、漂移區(qū)、源極區(qū)、漏極區(qū)、至少一個(gè)隔離溝槽、至少一個(gè)場(chǎng)氧層、多個(gè)場(chǎng)板溝槽和多個(gè)場(chǎng)板；其中，所述阱區(qū)和所述漂移區(qū)位于所述半導(dǎo)體材料層中，且彼此相鄰；所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)，分別位于所述阱區(qū)和所述漂移區(qū)中；至少一個(gè)所述隔離溝槽，位于所述漂移區(qū)中，且位于所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間，至少一個(gè)所述場(chǎng)氧層填充于所述至少一個(gè)隔離溝槽中；多個(gè)所述場(chǎng)板溝槽，位于所述場(chǎng)氧層中，多個(gè)所述場(chǎng)板填充于對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述場(chǎng)板溝槽中，且所述場(chǎng)板通過(guò)所述場(chǎng)氧層與所述漂移區(qū)隔離。

21、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述隔離溝槽的數(shù)量為多個(gè)，所述場(chǎng)氧層的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述場(chǎng)氧層分別位于對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述隔離溝槽中；

22、多個(gè)所述場(chǎng)氧層沿第一方向延伸，且沿第二方向間隔排布；所述第一方向?yàn)槠叫杏趶乃鲈礃O區(qū)至所述漏極區(qū)的方向，所述第二方向?yàn)樵谒霭雽?dǎo)體材料層平面方向上垂直所述第一方向的方向；

23、每一所述場(chǎng)氧層中包括至少一個(gè)所述場(chǎng)板。

24、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，每一所述場(chǎng)氧層中包括沿所述第一方向等間距分布的多個(gè)所述場(chǎng)板；

25、在同一所述場(chǎng)氧層中的多個(gè)所述場(chǎng)板與該所述場(chǎng)氧層的第一側(cè)壁的間距等于多個(gè)所述場(chǎng)板與該所述場(chǎng)氧層的第二側(cè)壁的間距；所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁為沿所述第二方向相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁。

26、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述場(chǎng)板的深度小于等于所述場(chǎng)氧層的深度的三分之二。

27、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述在所述半導(dǎo)體材料層中形成阱區(qū)、漂移區(qū)、源極區(qū)、漏極區(qū)、至少一個(gè)隔離溝槽、至少一個(gè)場(chǎng)氧層、多個(gè)場(chǎng)板溝槽和多個(gè)場(chǎng)板之后，所述半導(dǎo)體器件的制備方法還包括：

28、在所述半導(dǎo)體材料層上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間的所述阱區(qū)的頂表面，且延伸至所述場(chǎng)氧層的頂表面上。

29、本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體器件及其制備方法，通過(guò)在位于漂移區(qū)的場(chǎng)氧層中設(shè)置多個(gè)場(chǎng)板，可以在漂移區(qū)的三維方向即長(zhǎng)度方向、寬度方向和厚度方向上引入多個(gè)電場(chǎng)峰值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移區(qū)表面電場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在三維方向上改善漂移區(qū)的表面電場(chǎng)分布，有效地降低近漏端漂移區(qū)附近的表面峰值電場(chǎng)，提高漏極擊穿電壓。如此，可以在不增加器件導(dǎo)通電阻的情況下，獲得具有超高耐壓的半導(dǎo)體器件。

30、本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件還包括：

6.一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件的制備方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，所述在所述半導(dǎo)體材料層中形成阱區(qū)、漂移區(qū)、源極區(qū)、漏極區(qū)、至少一個(gè)隔離溝槽、至少一個(gè)場(chǎng)氧層、多個(gè)場(chǎng)板溝槽和多個(gè)場(chǎng)板之后，所述半導(dǎo)體器件的制備方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。半導(dǎo)體器件包括：半導(dǎo)體材料層；阱區(qū)和漂移區(qū)，位于半導(dǎo)體材料層中，且彼此相鄰；源極區(qū)和漏極區(qū)，分別位于阱區(qū)和漂移區(qū)中；至少一個(gè)隔離溝槽，位于漂移區(qū)中，且位于源極區(qū)和漏極區(qū)之間；至少一個(gè)場(chǎng)氧層，位于至少一個(gè)隔離溝槽中；多個(gè)場(chǎng)板溝槽，位于場(chǎng)氧層中；多個(gè)場(chǎng)板，分別位于對(duì)應(yīng)的多個(gè)場(chǎng)板溝槽中；其中，場(chǎng)板通過(guò)場(chǎng)氧層與漂移區(qū)隔離。本申請(qǐng)實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移區(qū)表面電場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在三維方向上改善漂移區(qū)的表面電場(chǎng)分布，有效地降低近漏端漂移區(qū)附近的表面峰值電場(chǎng)，提高漏極區(qū)的擊穿電壓。如此，可以在不增加器件導(dǎo)通電阻的情況下，獲得具有超高耐壓的半導(dǎo)體器件。

技術(shù)研發(fā)人員：趙曉龍,張擁華,張青
受保護(hù)的技術(shù)使用者：粵芯半導(dǎo)體技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21