[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，该半导体结构的形成方法包括：形成凹槽在基板上。凹槽具有侧表面与底表面。形成第一介电层于凹槽的侧表面与底表面、以及基板上，以使第一介电层具有沟槽。填充第一导电材料于沟槽中。回蚀第一导电材料，以形成第一导电层并暴露位于凹槽的侧表面上的第一介电层的一部分。刻蚀第一介电层，使得位于凹槽的侧表面上的第一介电层的上述部分具有沿着远离凹槽的底表面的方向变小的宽度。填充第二导电材料于沟槽中，以形成在第一导电层上的第二导电层。本发明实施例提供的半导体结构及其形成方法，能够减少或避免产生在被形成的导电结构中的缺陷，来获得具有更优良的电性特征及可靠性的半导体结构。

技术领域

本发明有关于一种半导体结构及其形成方法，特别是关于一种能够减少导电层中的缺陷的半导体结构及其形成方法。

背景技术

近年来，因为屏蔽栅极沟槽式(shielded gate trench，SGT)MOSFET具有较低的导通电阻(Rds_on)，而能显著减少功率消耗的优点，所以SGT-MOSFET被广泛应用与研究，并成为高频低压功率组件的主流。

而在SGT-MOSFET中，经常依据使用者的需求而选择不同的导电材料作为不同电极来配置。一般而言，常见的电极材料包括金属、多晶硅、导电金属氧化物等。然而，由于SGT-MOSFET中具有沟槽结构，因此填充电极材料时会受到沟槽结构本身的形状、沟槽的深宽比、及/或电极材料的种类所致的缺陷，影响被形成的电极的电性特征。进一步来说，甚至会影响整体SGT-MOSFET的电性特征及可靠性。

因此，虽然现存的半导体结构及其形成方法已逐步满足它们既定的用途，但它们仍未在各方面皆彻底的符合要求。因此，关于进一步加工后可做为SGT-MOSFET的半导体结构及其形成方法仍有一些问题需要克服。

发明内容

鉴于上述问题，本发明通过回蚀(etch back)导电材料；刻蚀介电层的一部分；以及再次填入导电材料的至少两阶段式形成步骤，减少或避免产生在被形成的导电结构中的缺陷，来获得具有更优良的电性特征及可靠性的半导体结构。

本发明提供一种半导体结构的形成方法。形成凹槽在基板上。凹槽具有侧表面与底表面。形成第一介电层于凹槽的侧表面与底表面、以及基板上，以使第一介电层具有沟槽。填充第一导电材料于沟槽中。回蚀第一导电材料，以形成第一导电层并暴露位于凹槽的侧表面上的第一介电层的一部分。刻蚀第一介电层，使得位于凹槽的侧表面上的第一介电层的上述部分具有沿着远离凹槽的底表面的方向变小的宽度。填充第二导电材料于沟槽中，以形成在第一导电层上的第二导电层。

本发明另提供一种半导体结构。半导体结构包括基板、第一介电层、屏蔽电极、第二介电层、栅极电极、以及源极电极。基板具有凹槽。凹槽包括第一凹槽及第二凹槽。第一介电层设置于第一凹槽的侧表面及底表面上、以及第二凹槽的侧表面及底表面上，且具有对应于第一凹槽的第一沟槽、以及对应于第二凹槽的第二沟槽。屏蔽电极设置于第一沟槽中。第二介电层设置于第一沟槽中且于屏蔽电极上。栅极电极设置于第一沟槽中且于第二介电层上。源极电极设置于第二沟槽中。其中，位于第二凹槽的侧表面上的第一介电层的一部分具有沿着远离第二凹槽的底表面的方向变小的宽度。

本发明提供的半导体结构可应用于多种类型的半导体装置，为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1至图9是根据本发明的一些实施例，绘示在各个阶段形成半导体结构的剖面示意图；及