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半導(dǎo)體器件及其制備方法與流程

文檔序號(hào):39729421發(fā)布日期:2024-10-22 13:34閱讀:6來(lái)源:國(guó)知局
半導(dǎo)體器件及其制備方法與流程

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
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