[发明专利]半导体器件及其制造方法有效
申请号: | 201711352376.9 | 申请日: | 2017-12-15 |
公开(公告)号: | CN109935630B | 公开(公告)日: | 2021-04-23 |
发明(设计)人: | 张乃千;宋晰;顾庆钊;吴星星 | 申请(专利权)人: | 苏州能讯高能半导体有限公司 |
主分类号: | H01L29/423 | 分类号: | H01L29/423;H01L29/778;H01L21/28;H01L21/335 |
代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人: | 余剑琴 |
地址: | 215300 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体器件,其特征在于,包括:
衬底;
制作于所述衬底一侧的半导体层;
制作于所述半导体层远离所述衬底一侧的源极、漏极,以及位于源极和漏极之间的栅极,其中,所述栅极在靠近所述漏极一侧靠近所述半导体层的侧面至少一部分具有第一弧形面;
该半导体器件还包括制作于所述半导体层远离所述衬底一侧,位于所述源极和漏极之间的介质层;所述栅极制作于所述介质层远离所述半导体层一侧;其中,
所述介质层上开设有与所述栅极对应的栅槽,所述栅极的材料填充于该栅槽并覆盖该栅槽,所述栅槽与所述栅极靠近所述漏极一端接触的侧面的其中至少一部分形成第二弧形面,该第二弧形面从介质层远离半导体层的表面往半导体层方向延伸,使得所述栅槽顶部拐角处电势梯度变得平缓;
所述栅槽的第二弧形面靠近所述半导体层的一侧还包括第二平面,设置所述第二平面的长度占栅槽侧面总长度的比例为X,其中,0.15≤X≤0.81;
所述第二平面与所述半导体层的夹角大于或等于25°,小于或等于85°。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述栅极靠近所述半导体层的侧面还包括第一平面,所述第一平面从所述第一弧形面延伸至所述半导体层。
3.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,
所述第一平面的长度占所述栅极靠近所述半导体层的侧面总长度的比例为X,其中,0.15≤X≤0.81。
4.根据权利要求2或3所述的半导体器件,其特征在于,所述栅极靠近所述半导体层的侧面总长度在所述半导体层所在平面的投影的长度与所述侧面到栅极底部所在平面的垂直距离的比例为Y,其中,0.3≤Y≤7。
5.根据权利要求1或2所述的半导体器件,其特征在于,所述栅极的第一弧形面在远离半导体层的一侧包括第三平面。
6.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述栅槽贯穿所述介质层并延伸至所述半导体层内。
7.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述栅极或者所述栅槽在靠近所述源极一端的侧面的至少一部分形成所述第一弧形面或第二弧形面。
8.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述第一平面与所述半导体层的夹角大于或等于25°,小于或等于85°。
9.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,包括:
提供一衬底;
在所述衬底一侧制作半导体层;
在所述半导体层远离所述衬底的一侧制作源极和漏极;
在所述半导体层远离所述衬底的一侧制作形成位于源极和漏极之间的栅极,该栅极在靠近所述漏极一侧靠近所述半导体层的侧面至少一部分具有第一弧形面;
所述在所述半导体层远离所述衬底的一侧制作形成位于源极和漏极之间的栅极,包括:
在所述半导体层远离所述衬底的一侧,所述源极和漏极之间制作介质层;
在所述介质层上形成用于制作栅极的栅槽,使所述栅槽与所述栅极靠近所述漏极一端接触的侧面的其中至少一部分为与所述第一弧形面对应的第二弧形面,该第二弧形面从所述介质层远离半导体层的表面往半导体层方向延伸,使得所述栅槽顶部拐角处电势梯度变得平缓;
基于所述介质层制作栅极,所述栅极基于所述栅槽制作形成并位于所述源极和漏极之间;
所述栅槽与所述栅极靠近所述源极一端接触的侧面的至少一部分为第二弧形面;
所述栅槽的第二弧形面靠近所述半导体层的一侧还包括第二平面,设置所述第二平面的长度占栅槽侧面总长度的比例为X,其中,0.15≤X≤0.81;
所述第二平面与所述半导体层的夹角大于或等于25°,小于或等于85°。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,在所述介质层上形成用于制作栅极的栅槽的步骤包括:
在所述介质层远离所述半导体层的一侧覆盖掩膜;
对所述栅槽对应的区域的掩膜和介质层进行第一阶段的刻蚀,使栅槽的侧面形成平面;
对经过第一阶段刻蚀后的半导体器件进行烘烤,使所述掩膜在靠近所述栅槽的侧面形成第二弧形面;
对所述介质层与所述掩膜接触的界面处进行第二阶段的刻蚀,使所述栅槽的侧面形成第二弧形面;
对所述介质层刻蚀完成后,以该介质层作为掩膜,进行第三阶段的刻蚀,去除所述栅槽底部对应的半导体层的一部分。
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