[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件及其制造方法，涉及半导体技术领域。通过在制作栅极的过程中，先去除电极材料的一部分，使电极槽内保留的电极材料与第一隔离层之间形成隔离沟槽，同时隔离沟槽内可以再制作第二隔离层。如此，第一隔离层和第二隔离层的厚度之和会明显大于第一氧化层的厚度，从而使得第一电极和场板之间的隔离层的总体质量得到提高，使得半导体器件的栅源最大电压的极限值更高，同时可以解决器件的IGSS/HTGB失效问题，可以提高电极间的坚固性，提高器件的可靠性，器件的制作流程简单，隔离层的厚度可控，制作成本较低。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件在某些应用场景中，器件的某些性能会对实际使用造成一定影响。例如，对于某些场效应晶体管，某些应用场景中需要器件的栅源最大电压的极限值更高，但现有的场效应晶体管中，制约器件的性能的因素很多，使得某些器件无法适应一些应用场景。例如，在现有器件中，如果在栅极氧化层生长期间，隔离氧化层同时形成。虽然隔离氧化层比栅氧化层稍微厚一点(多晶硅的氧化速度比单晶硅快，第一氧化层的厚度大概在200A～900A之间，它的厚度由设计的阈值电压所限制)，但是由多晶硅形成的隔离氧化层比由单晶硅形成的栅氧化层质量差。通常，栅极多晶硅与场板多晶硅之间的隔离氧化物层比较薄弱。器件V_GSS的极限值受到限制，I_GSS/HTGB失效会造成很多困扰。

如果采用美国专利7098500B2所描述的方法来形成隔离氧化层36，如图1a所示，可以采用高密度等离子体化学气相淀积(HDPCVD)形成氧化物填充沟槽，再进过化学机械抛光工艺，再进行氧化物回刻的工艺进行制作。隔离氧化层36虽然可以做得比较厚，但工艺是很复杂并且制作成本很高，制造过程中难以控制隔离氧化层36的厚度，其厚度取决于多晶硅38的保留厚度和隔离氧化层36本身刻蚀的终止点。同时，该制作工艺很难控制栅极多晶硅34底部的位置，其影响因素与上面类似。如果栅极多晶硅34的底部比P阱16的底部浅，则器件将难以导通。如果栅极多晶硅34的底部太深，将形成不期望的较大米勒电容(MillerCapacitance)。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种半导体器件及其制造方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种半导体器件的制造方法，包括：

提供一基底，所述基底包括第一半导体层和位于所述第一半导体层一侧的第二半导体层，所述第一半导体层具有第一导电类型，所述第二半导体层具有第二导电类型，所述第一导电类型与第二导电类型相同或不同；

在所述第二半导体层中形成沟槽；

在所述沟槽内形成场氧化层和场板，所述场氧化层覆盖所述沟槽的底部以及侧壁的一部分，所述场板和所述第二半导体层远离所述第一半导体层一侧的部分之间形成空隙；

在所述空隙的侧壁、所述场板远离所述第一半导体层的表面以及所述第二半导体层远离所述第一半导体层的表面制作介质材料，以在所述场板和所述第二半导体层之间形成用于沉积电极材料的电极槽；

在所述电极槽内沉积电极材料制作第一电极，形成所述电极槽的场板表面制作的介质材料形成第一隔离层，形成所述电极槽的第二半导体层表面制作的介质材料形成第一氧化层；

去除靠近所述第一隔离层的部分电极材料，以使所述电极槽内保留的电极材料与所述第一隔离层之间形成隔离沟槽，所述隔离沟槽用于制作第二隔离层；

在所述隔离沟槽内制作形成所述第二隔离层；

在所述基底中制作第一导电类型区和第二导电类型区；

在所述基底一侧制作覆盖所述第一电极的介质层；及

在所述基底两侧制作第二电极和第三电极。