半导体器件的形成方法与流程

专利检索2025-04-02  15


本发明涉及半导体,尤其是涉及一种半导体器件的形成方法。


背景技术:

1、图1为应用mos管作为开关器件的直流-直流转换控制电路原理图。mos器件m1和m2作为核心开关器件,通过控制芯片来实现直流-直流转换,其中,mos器件m1和m2中本身分别存在寄生二极管d1和d2(由包围源极的阱区/漏极构成),为有效降低高频开关的损耗,提高直流转化效率,可以在mos器件m1的源极s与漏极d之间并联肖特基二极管sbd,如图2,图2为并联肖特基二极管sbd的mos结构。由于肖特基二极管sbd与寄生二极管d1相比,具有更低的开启电压(肖特基二极管的开启电压为0.3v左右,d1为pn结二极管,其开启电压为0.7v左右)。如果在mos器件m1的源极s与漏极d之间并联一肖特基二极管sbd,可以有效减少由于高开启电压造成的损耗,有效降低高频开关过程中的开关损耗,提高开关器件直流-直流的转换效率。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体器件的形成方法,可以形成并联的mos结构和肖特二极管,从而可以减少高开启电压造成的损耗,有效降低高频开关过程中的开关损耗,提高开关器件直流-直流的转换效率。

2、为了达到上述目的,本发明提供了一种半导体器件的形成方法,包括:

3、提供衬底,所述衬底分为相邻的mos区域和sbr区域;

4、在所述衬底内形成间隔的第一沟槽和第二沟槽,所述第一沟槽位于所述mos区域内,所述第二沟槽位于所述sbr区域内;

5、在所述第一沟槽和第二沟槽的内壁上均形成ono结构,所述ono结构包括依次堆叠的第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层;

6、在所述第一沟槽的底部和第二沟槽的底部分别形成第一屏蔽栅和第二屏蔽栅,所述第一屏蔽栅通过所述ono结构与所述第一沟槽的内壁隔开,所述第二屏蔽栅通过所述ono结构与所述第二沟槽的内壁隔开;

7、在所述第一屏蔽栅的表面和第二屏蔽栅的表面分别形成第一隔离层和第二隔离层;

8、依次去除位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽侧壁的所述第二氧化物层和氮化物层;

9、去除位于所述第二隔离层上方的所述第二沟槽侧壁的第二氧化物层和位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽侧壁的第一氧化物层;

10、在位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽的侧壁上形成栅氧化层,所述栅氧化层的厚度大于所述第一氧化物层的厚度;

11、去除位于所述第二隔离层上方的所述第二沟槽侧壁的氮化物层;

12、在所述第一隔离层上方的第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在所述第二隔离层上方的第二沟槽内形成第二栅多晶硅,所述第一栅多晶硅与所述第一沟槽的侧壁通过所述栅氧化层隔开,所述第二栅多晶硅与所述第二沟槽的侧壁通过所述第二氧化物层隔开。

13、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,在所述第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在所述第二沟槽内形成第二栅多晶硅之后,还包括:

14、在靠近衬底表面的衬底内注入离子,形成阱区;

15、在靠近所述阱区表面的阱区内注入离子,形成源区;

16、在所述源区的表面形成层间介质层;

17、在所述层间介质层、源区和阱区以及部分厚度的衬底内形成接触孔。

18、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,在所述层间介质层、源区和阱区以及部分厚度的衬底内形成接触孔的方法包括:

19、从所述层间介质层的表面开始,依次刻蚀所述层间介质层、源区、阱区以及部分厚度的衬底,以形成通孔;

20、向所述通孔内填充金属,以形成接触孔。

21、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,在所述第一屏蔽栅的表面和第二屏蔽栅的表面分别形成第一隔离层和第二隔离层的方法包括:

22、向所述第一沟槽和第二沟槽内填充氧化物,刻蚀部分所述氧化物,以在所述第一屏蔽栅的表面和第二屏蔽栅的表面分别形成第一隔离层和第二隔离层。

23、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,依次去除位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽侧壁的所述第二氧化物层和氮化物层的方法包括:

24、使用光刻胶层遮盖所述sbr区域;

25、去除位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽侧壁的所述第二氧化物层;

26、去除所述光刻胶层;

27、去除位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽侧壁的所述氮化物层。

28、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,在位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽的侧壁上形成栅氧化层的方法包括:

29、向位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽内填充氧化物;

30、刻蚀所述氧化物在所述第一沟槽的侧壁上形成栅氧化层。

31、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,在所述第一隔离层上方的第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在所述第二隔离层上方的第二沟槽内形成第二栅多晶硅的方法包括:

32、同时向所述第一隔离层上方的第一沟槽和所述第二隔离层上方的第二沟槽内填充多晶硅;

33、研磨所述多晶硅的表面,以在所述第一隔离层上方的第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在所述第二隔离层上方的第二沟槽内形成第二栅多晶硅。

34、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,所述衬底包括晶圆。

35、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,所述第一氧化物层、第二氧化物层和栅氧化层的材料均包括二氧化硅。

36、可选的,在所述的半导体器件的形成方法中,所述氮化物层的材料包括氮化硅。

37、在本发明提供的半导体器件的形成方法中,包括:提供衬底,衬底分为相邻的mos区域和sbr区域;在衬底内形成间隔的第一沟槽和第二沟槽,第一沟槽位于mos区域内,第二沟槽位于sbr区域内;在第一沟槽和第二沟槽的内壁上均形成ono结构,ono结构包括依次堆叠的第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层;在第一沟槽的底部和第二沟槽的底部分别形成第一屏蔽栅和第二屏蔽栅,第一屏蔽栅通过ono结构与第一沟槽的内壁隔开,第二屏蔽栅通过ono结构与第二沟槽的内壁隔开;在第一屏蔽栅的表面和第二屏蔽栅的表面分别形成第一隔离层和第二隔离层;依次去除位于第一隔离层上方的第一沟槽侧壁的第二氧化物层和氮化物层;去除位于第二隔离层上方的第二沟槽侧壁的第二氧化物层和位于第一隔离层上方的第一沟槽侧壁的第一氧化物层;在位于第一隔离层上方的第一沟槽的侧壁上形成栅氧化层,栅氧化层的厚度大于第一氧化物层的厚度;去除位于第二隔离层上方的第二沟槽侧壁的氮化物层;在第一隔离层上方的第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在第二隔离层上方的第二沟槽内形成第二栅多晶硅,第一栅多晶硅与第一沟槽的侧壁通过栅氧化层隔开,第二栅多晶硅与第二沟槽的侧壁通过第二氧化物层隔开。本发明形成了并联的mos结构和肖特二极管,从而减少了高开启电压造成的损耗,有效降低了高频开关过程中的开关损耗,提高了开关器件直流-直流的转换效率。



技术特征:

1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在所述第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在所述第二沟槽内形成第二栅多晶硅之后,还包括:

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在所述层间介质层、源区和阱区以及部分厚度的衬底内形成接触孔的方法包括:

4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在所述第一屏蔽栅的表面和第二屏蔽栅的表面分别形成第一隔离层和第二隔离层的方法包括:

5.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,依次去除位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽侧壁的所述第二氧化物层和氮化物层的方法包括:

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在位于所述第一隔离层上方的所述第一沟槽的侧壁上形成栅氧化层的方法包括:

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在所述第一隔离层上方的第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在所述第二隔离层上方的第二沟槽内形成第二栅多晶硅的方法包括:

8.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述衬底包括晶圆。

9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一氧化物层、第二氧化物层和栅氧化层的材料均包括二氧化硅。

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述氮化物层的材料包括氮化硅。


技术总结
本发明提供了一种半导体器件的形成方法,包括:在衬底内形成第一沟槽和第二沟槽,第一沟槽位于MOS区域内,第二沟槽位于SBR区域内;在第一沟槽和第二沟槽的内壁上均形成第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层;在第一沟槽的底部和第二沟槽的底部分别形成第一屏蔽栅和第二屏蔽栅;在第一屏蔽栅的表面和第二屏蔽栅的表面分别形成第一隔离层和第二隔离层;去除第一沟槽侧壁的第二氧化物层和氮化物层;去除第二沟槽侧壁的第二氧化物层和第一沟槽侧壁的第一氧化物层;在第一沟槽的侧壁上形成栅氧化层,栅氧化层的厚度大于第一氧化物层的厚度;去除第二沟槽侧壁的氮化物层;在第一沟槽内形成第一栅多晶硅,在第二沟槽内形成第二栅多晶硅。

技术研发人员:颜树范
受保护的技术使用者:上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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