[发明专利]半导体器件的制备方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制备方法，所述半导体器件包括工作结构和对所述工作结构进行保护的保护结构，其特征在于，所述制备方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括原胞区和非原胞区；

在所述非原胞区上形成第一场氧和第二场氧，所述第一场氧与所述第二场氧之间具有间隙，在所述第一场氧、所述第二场氧和所述间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层；

以所述半导体层、所述第一场氧和所述第二场氧为掩膜对所述原胞区的半导体衬底进行第一导电类型阱注入，在所述原胞区的半导体衬底内形成阱区；

对所述阱区进行掺杂以在所述原胞区内形成所述工作结构，对所述半导体层进行掺杂以在所述非原胞区上形成所述保护结构；

在所述工作结构和所述保护结构上形成层间介质层，并在所述工作结构、所述第一场氧和所述第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔，在所述层间介质层上形成与所述接触孔连接的金属互连层，通过所述金属互连层和所述接触孔连接所述工作结构和所述保护结构；

其中，在所述第一场氧、所述第二场氧和所述间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层之前，还包括：

在所述原胞区的半导体衬底内形成沟槽；

在所述间隙上和所述沟槽内壁形成栅氧化层，并在所述第一场氧、所述第二场氧和所述栅氧化层上形成多晶硅栅层，在所述沟槽内填充多晶硅栅；

通过时间模式回蚀工艺去除多晶硅，剩余的所述多晶硅栅层的厚度取值范围为

所述在所述第一场氧、所述第二场氧和所述间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层，包括：

在所述多晶硅栅层上形成所述具有第一导电类型掺杂的半导体层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沟槽底壁的栅氧化层厚度小于所述沟槽侧壁和所述间隙上的栅氧化层厚度。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述沟槽底壁的栅氧化层厚度为所述沟槽侧壁或所述间隙上的栅氧化层厚度的70％，且随着所述栅氧化层厚度的增加，该比例逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护结构为二极管，所述对所述阱区进行掺杂以在所述原胞区内形成所述工作结构，对所述半导体层进行掺杂以在所述非原胞区上形成所述保护结构，包括：

对所述阱区进行第二导电类型掺杂形成源区，对所述半导体层的部分区域进行第二导电类型掺杂以形成并列的第一导电类型半导体结构和第二导电类型半导体结构。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述在所述工作结构和所述保护结构上形成层间介质层，并在所述工作结构、所述第一场氧和所述第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔，在所述层间介质层上形成与所述接触孔连接的金属互连层，通过所述金属互连层和所述接触孔连接所述工作结构和所述保护结构，包括：

在所述源区、所述沟槽、所述第一导电类型半导体结构和所述第二导电类型半导体结构上形成层间介质层，在所述源区上方的层间介质层上形成第一接触孔并引出与所述源区连接的源极，在所述沟槽上方的层间介质层上形成第二接触孔并引出与所述多晶硅栅连接的栅极，在所述第一场氧上方的层间介质层上形成第三接触孔并引出所述二极管的第一极，在所述第二场氧上方的层间介质层上形成第四接触孔并引出所述二极管的第二极，在所述层间介质层上形成金属互连层，使所述第一极与所述源极连接，所述第二极与所述栅极连接。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述半导体层形成多个所述第一导电类型半导体结构和多个所述第二导电类型半导体结构，所述第一导电类型半导体结构和所述第二导电类型半导体结构交替设置，从位于所述第一场氧上方最外端的半导体结构引出所述二极管的第一极，并从位于所述第二场氧上方最外端的半导体结构引出所述二极管的第二极。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原胞区位于所述半导体衬底的中间位置，所述非原胞区位于所述半导体衬底的外围且包围所述原胞区。