半导体器件的制备方法与流程

文档序号:22745846发布日期:2020-10-31 09:34阅读:132来源:国知局
半导体器件的制备方法与流程

本发明涉及半导体技术领域,特别是涉及一种半导体器件的制备方法。



背景技术:

半导体器件通常包括工作结构和对工作结构进行保护的保护结构,如金属-氧化物-半导体场效应管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,以下简称mos管)在生产、组装、测试或搬运过程中都有可能生成静电,当静电电压较高时,会损坏mos管,因此通常增加二极管作为静电保护(esd)结构与mos管并联以保护mos管。

在半导体器件的具体制备工艺中,通常是在半导体衬底的非原胞区形成场氧,作为隔离环,以场氧为掩膜对半导体衬底进行自对准阱注入以在原胞区形成阱区,并在场氧上淀积半导体层,对半导体层进行掺杂而在非原胞区上形成保护结构,以及在阱区进行掺杂而在原胞区内形成工作结构,接着淀积一层层间介质层并在层间介质层中形成接触孔以引出电极。

在上述工艺过程中,为实现自对准掩膜阱注入,场氧需达到一定的厚度,设为h1,而淀积在场氧上的半导体层也具有一定的厚度,设为h2,即在半导体衬底上,非原胞区上的保护结构的表面比原胞区内的工作结构的表面高h1+h2(如8000a),而层间介质层的上表面是平整的,这就使得非原胞区上的保护结构上方的层间介质层的厚度比原胞区上方的层间介质层厚度小h1+h2,导致保护结构上方的层间介质层较薄,这样在后续工艺中,如在形成金属层并对金属层进行刻蚀的过程中,由于层间介质层容易被损耗,使得保护结构很容易暴露在外而损伤保护结构,导致半导体器件可靠性失效。



技术实现要素:

基于此,有必要针对目前半导体器件制备方法形成的半导体器件中保护结构上方的层间介质层较薄的技术问题,提出了一种新的半导体器件的制备方法。

一种半导体器件的制备方法,半导体器件包括工作结构和对工作结构进行保护的保护结构,制备方法包括:

提供半导体衬底,半导体衬底包括原胞区和非原胞区;

在非原胞区上形成第一场氧和第二场氧,第一场氧与第二场氧之间具有间隙,在第一场氧、第二场氧和间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层;

以半导体层、第一场氧和第二场氧为掩膜对原胞区的半导体衬底进行第一导电类型阱注入,在原胞区的半导体衬底内形成阱区;

对阱区进行掺杂以在原胞区内形成工作结构,对半导体层进行掺杂以在非原胞区上形成保护结构;

在工作结构和保护结构上形成层间介质层,并在工作结构、第一场氧和第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔,在层间介质层上形成与接触孔连接的金属互连层,通过金属互连层和接触孔连接工作结构和保护结构。

在其中一个实施例中,在第一场氧、第二场氧和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:

在间隙上形成栅氧化层,并在第一场氧、第二场氧和栅氧化层上形成多晶硅栅层;

在第一场氧、第二场氧和间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层,包括:

在多晶硅栅层上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层。

在其中一个实施例中,多晶硅栅层的厚度取值范围为400a~600a。

在其中一个实施例中,工作结构为vdmos管,在对原胞区的半导体衬底进行第一导电类型阱注入之前,还包括:

在原胞区的半导体衬底内形成沟槽,并在沟槽内壁形成栅氧化层,以及在沟槽内填充多晶硅栅。

在其中一个实施例中,沟槽底壁的栅氧化层厚度小于沟槽侧壁和间隙上的栅氧化层厚度。

在其中一个实施例中,沟槽底壁的栅氧化层厚度为沟槽侧壁或间隙上的栅氧化层厚度的70%,且随着栅氧化层厚度的增加,该比例逐渐减小。

在其中一个实施例中,保护结构为二极管,对阱区进行掺杂以在原胞区内形成工作结构,对半导体层进行掺杂以在非原胞区上形成保护结构,包括:

对阱区进行第二导电类型掺杂形成源区,对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。

在其中一个实施例中,在工作结构和保护结构上形成层间介质层,并在工作结构、第一场氧和第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔,在层间介质层上形成与接触孔连接的金属互连层,通过金属互连层和接触孔连接工作结构和保护结构,包括:

在源区、沟槽、第一导电类型半导体结构和第二导电类型半导体结构上形成层间介质层,在源区上方的层间介质层上形成第一接触孔并引出与源区连接的源极,在沟槽上方的层间介质层上形成第二接触孔并引出与多晶硅栅连接的栅极,在第一场氧上方的层间介质层上形成第三接触孔并引出二极管的第一极,在第二场氧上方的层间介质层上形成第四接触孔并引出二极管的第二极,在层间介质层上形成金属互连层,使第一极与源极连接,第二极与栅极连接。

在其中一个实施例中,半导体层形成多个第一导电类型半导体结构和多个第二导电类型半导体结构,第一导电类型半导体结构和第二导电类型半导体结构交替设置,从位于第一场氧上方最外端的半导体结构引出二极管的第一极,并从位于第二场氧上方最外端的半导体结构引出二极管的第二极。

在其中一个实施例中,原胞区位于半导体衬底的中间位置,非原胞区位于半导体衬底的外围且包围原胞区。

上述半导体器件的制备方法,通过在非原胞区上形成第一场氧和第二场氧,第一场氧与第二场氧之间具有间隙,在第一场氧、第二场氧和间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层,并在后续工艺中,在工作结构、第一场氧和第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔,在层间介质层上形成与接触孔连接的金属互连层,通过金属互连层和接触孔连接工作结构和保护结构。其中,通过在非原胞区上形成第一场氧和第二场氧,并在第一场氧和第二场氧上方的层间介质层上形成接触孔,可以使得金属互连打开区域处于第一场氧与第二场氧之间的间隙上方区域,且由于该区域与原胞区的高度差仅为半导体层高度,因而可以保证半导体层上具有较多的介质剩余,后续金属互连刻蚀时不会损坏到半导体层,从而可以保证保护结构的可靠性,进而提高半导体器件的可靠性。

附图说明

图1a-图1c为一个实施例中半导体器件制备方法的相关步骤对应的器件截面示意图;

图2为另一个实施例中半导体器件的制备方法的流程图;

图3a-图3i为另一个实施例中半导体器件制备方法的相关步骤对应的器件截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应管(verticaldouble-diffusedmetal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,以下简称vdmos管)连接二极管为例说明制备半导体器件的工艺步骤,其中,vdmos管为工作结构,二极管为静电保护结构,该制备步骤包括:

步骤s102:提供半导体衬底,半导体衬底包括原胞区和非原胞区,在非原胞区上形成场氧。

如图1a所示,半导体衬底110包括原胞区a和非原胞区b,在半导体衬底110上通过热氧化形成一层场氧后,通过光刻、刻蚀工艺去除原胞区a的场氧,保留非原胞区b的场氧120。

步骤s104:在原胞区的半导体衬底内形成沟槽并在沟槽内壁形成栅氧化层,以及在沟槽内填充多晶硅栅,以场氧为掩膜对原胞区的半导体衬底进行第一导电类型阱注入,形成阱区。

如图1b所示,通过光刻与刻蚀工艺在原胞区的半导体衬底110内形成沟槽,在沟槽内壁形成栅氧化层111,在沟槽内填充多晶硅栅112,以场氧120为掩膜对原胞区的半导体衬底进行自对准阱注入,形成阱区113。其中,场氧120需达到一定厚度h1才能作为阱注入的自对准掩膜,即场氧120的厚度为h1。

步骤s106:在场氧上形成半导体层,并对半导体层进行第一导电类型掺杂形成第一导电类型半导体结构,对半导体层进行第二导电类型掺杂形成第二导电类型半导体结构,第一导电类型半导体结构和第二导电类型半导体结构形成pn结,对阱区进行第二导电类型掺杂形成源区,在半导体层、沟槽和源区上形成层间介质层,并在层间介质层内形成接触孔,通过接触孔从第一导电类型半导体结构处引出二极管的第一极,从第二导电类型半导体结构处引出二极管的第二极,从源区引出源极,从多晶硅栅处引出栅极,在层间介质层上形成金属互连层,通过金属互连层连接第一极和栅极,连接第二极和源极。

如图1c所示,在场氧120上淀积一层半导体层,半导体层的厚度为h2,并对半导体层进行第一导电类型掺杂和第二导电类型掺杂,使半导体层的部分半导体具有第一导电类型,部分半导体具有第二导电类型,即半导体层形成有第一导电类型半导体结构131和第二导电类型半导体结构132,第一导电类型半导体结构131和第二导电类型半导体结构132形成pn结,该pn结构成二极管。同时,对阱区进行第二导电类型掺杂形成源区114。在源区114、沟槽及半导体层上方覆盖一层层间介质层140,在层间介质层内形成接触孔150,具体为在第一导电类型半导体131上方的层间介质层140形成接触孔引出二极管的第一极,在第二导电类型半导体132上方的层间介质层140形成接触孔引出二极管的第二极,在源区114上方的层间介质层140形成接触孔引出源极,在多晶硅栅112上方的层间介质层140形成接触孔引出栅极(图中未示出)。在层间介质层140上形成金属互连层160,通过金属互连层160连接第一极和栅极,并连接第二极和源极,并在半导体衬底的背面形成漏极,由此形成具有二极管静电保护的vdmos器件。

上述半导体制备方法形成的半导体器件,场氧120的厚度为h1,半导体层的厚度为h2,半导体层上方的层间介质层140的厚度为d1,源区114上方的层间介质层140的厚度为d2,则d2-d1=h1+h2,即非原胞区上方的层间介质层的厚度比原胞区上方的层间介质层的厚度薄h1+h2(如8000a)。而由于在层间介质层中需形成接触孔,接触孔的尺寸受工艺线宽的限制,使得原胞区上方的层间介质层的厚度不能超过一定值,从而使得非原胞区上方的层间介质层较薄,尤其是厚度d3位置处对应的层间介质层将是后续工艺中最薄弱的工作控制点。在后续工艺如金属刻蚀工艺中,层间介质层会有所损失,当非原胞区上方的层间介质层较薄时,非原胞区上方的层间介质层很可能在金属刻蚀工艺中被去除而损伤层间介质层下方的保护结构,从而导致半导体器件失效。

基于此,本方案还提出了另一种半导体器件的制备方法,可以增大保护结构上方层间介质层的厚度,如图2所示,该制备方法包括:

步骤s202,提供半导体衬底,半导体衬底包括原胞区和非原胞区。

如图3a所示,提供半导体衬底210,半导体衬底210包括原胞区m和非原胞区n。在一个实施例中,原胞区m位于半导体衬底210的中间位置,非原胞区n位于半导体衬底210的外围且包围原胞区m。

步骤s204,在非原胞区上形成第一场氧和第二场氧,第一场氧与第二场氧之间具有间隙,在第一场氧、第二场氧和间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层。

如图3b和3c所示,在非原胞区上形成第一场氧211和第二场氧212,第一场氧211与第二场氧212之间具有间隙,在第一场氧211、第二场氧212和间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层220。在一个实施例中,半导体层220为第一导电类型多晶硅层,半导体层220也可以为其它多晶半导体材料。

在一个具体实施例中,通过热氧化工艺在半导体衬底210上形成一层热氧化层,通过光刻、刻蚀工艺去除原胞区的热氧化层和非原胞区部分区域的热氧化层以获得所需图形,例如,去除原胞区的全部热氧化层,非原胞区内保护结构所在区域(简称保护区域)内的部分区域的热氧化层,形成两块环形热氧化层,如图3b左图所示,其中,内环热氧化层记为第一场氧211,外环热氧化层记为第二场氧212,第一场氧211与第二场氧212之间具有间隙。接着,通过淀积工艺在半导体衬底210、第一场氧211和第二场氧212上淀积一层多晶硅层,通过掺杂工艺对多晶硅层进行第一导电类型掺杂,形成第一导电类型多晶硅层,通过光刻和刻蚀工艺刻蚀掉原胞区的多晶硅层和非原胞区部分区域的多晶硅层,以形成第一导电类型掺杂的半导体层220,如图3c所示,该半导体层220用以形成保护结构。

在一个实施例中,在第一场氧、第二场氧和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:在间隙上形成栅氧化层,并在第一场氧、第二场氧和栅氧化层上形成多晶硅栅层。在第一场氧、第二场氧和间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层,包括:在多晶硅栅层上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层。

如图3d所示,通过热氧化工艺在第一场氧211与第二场氧212之间的间隙上形成一层栅氧化层213,通过淀积工艺淀积一层多晶硅,通过回蚀工艺去除多晶硅并停留在多晶硅上,以在第一场氧211、第二场氧212和栅氧化层213上形成多晶硅栅层214。在一个实施例中,多晶硅栅层214的厚度取值范围为400a~600a。在一个具体实施例中,采用时间模式刻蚀多晶硅,并在多晶硅剩余500a左右时停留在多晶硅层上,以在第一场氧211、第二场氧212和栅氧化层213上形成多晶硅栅层214。接着,在多晶硅栅层214上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层220,例如,通过淀积工艺淀积一层多晶硅层,通过掺杂工艺对多晶硅层进行第一导电类型掺杂,形成第一导电类型多晶硅层,通过光刻和刻蚀工艺刻蚀掉原胞区的多晶硅层和非原胞区部分区域的多晶硅层,以形成第一导电类型掺杂的半导体层220,如图3d所示。

步骤s206,以半导体层、第一场氧和第二场氧为掩膜对原胞区的半导体衬底进行第一导电类型阱注入,在原胞区的半导体衬底内形成阱区。

如图3e所示,以半导体层220、第一场氧211和第二场氧212为掩膜对原胞区的半导体衬底210进行第一导电类型阱注入,在原胞区的半导体衬底内形成阱区215。

在一个实施例中,当工作结构为vdmos管时,在对原胞区的半导体衬底进行第一导电类型阱注入之前,还包括:在原胞区的半导体衬底内形成沟槽,并在沟槽内壁形成栅氧化层,以及在沟槽内填充多晶硅栅。

如图3e所示,通过光刻与刻蚀工艺在原胞区内的半导体衬底210上形成若干沟槽216,通过热氧化工艺在沟槽内壁形成一层栅氧化层217,通过淀积工艺淀积一层多晶硅,该多晶硅填充于沟槽216内,通过回蚀工艺去除沟槽216外的多晶硅并保留沟槽216内的多晶硅形成多晶硅栅218。在一个实施例中,沟槽底壁的栅氧化层厚度小于沟槽侧壁和间隙上的栅氧化层厚度,例如,沟槽底壁的栅氧化层厚度为沟槽侧壁或间隙上的栅氧化层厚度的70%,且随着栅氧化层厚度的增加,该比例逐渐减小,通过该厚度设置可保证栅氧击穿不会发生在第一场氧211与第二场氧212之间的间隙处。

在一个具体实施例中,如图3b所示,先通过热氧化工艺在半导体衬底210上形成一层热氧化层,通过光刻、刻蚀工艺去除原胞区的热氧化层和非原胞区部分区域的热氧化层以形成第一场氧211和第二场氧212,且第一场氧211与第二场氧212之间具有间隙。接着,如图3f所示,在半导体衬底210上生长一层氧化层,该氧化层的材料可以为teos(正硅酸乙酯)介质材料,然后在该氧化层上涂覆光阻,并通过光刻在原胞区的氧化层上形成所需沟槽图形(tr图形),并利用干法刻蚀氧化层模式,将teos作为硬掩膜刻蚀出来,然后去除光阻,并利用刻蚀工艺将需要的沟槽刻蚀出来,最后通过湿法工艺将作为硬掩膜作用的teos全部剥除,至此原胞区的若干沟槽216全部形成。接着,如图3g所示,通过热氧化工艺在沟槽216内壁、第一场氧211、第二场氧212以及半导体衬底210上生长一层栅氧化层,并通过光刻和刻蚀工艺去除栅氧化层,并保留沟槽216内壁、原胞区内沟槽216外半导体衬底210上以及第一场氧211与第二场氧212之间间隙上的栅氧化层,其中,沟槽216底壁栅氧化层厚度最薄为沟槽216侧壁、原胞区内沟槽216外半导体衬底210上、第一场氧211与第二场氧212之间间隙上的栅氧化层厚度的70%左右。接着,通过淀积工艺淀积一层多晶硅,该多晶硅填充于沟槽216内,然后通过时间模式回蚀工艺去除多晶硅,并在多晶硅剩余500a左右时停留在多晶硅层上,以在沟槽216内形成多晶硅栅218,并在沟槽216、栅氧化层、第一场氧211和第二场氧212上形成多晶硅栅层214。接着,如图3e所示,通过淀积工艺在多晶硅栅层上淀积一层多晶硅层,通过掺杂工艺对多晶硅层进行第一导电类型掺杂,形成第一导电类型多晶硅层,然后通过第一次光刻和刻蚀工艺刻蚀掉原胞区的多晶硅层和非原胞区部分区域的多晶硅层,以形成第一导电类型掺杂的半导体层220,并通过第二次刻蚀工艺刻蚀掉除第一场氧211、第二场氧212和栅氧化层213以外的所有多晶硅栅层。接着,以半导体层220、第一场氧211和第二场氧212为掩膜对原胞区的半导体衬底210进行第一导电类型阱注入,在原胞区的半导体衬底210内形成阱区215。

步骤s208,对阱区进行掺杂以在原胞区内形成工作结构,对半导体层进行掺杂以在非原胞区上形成保护结构。

其中,工作结构是以原胞区的半导体衬底210为基底,形成于半导体衬底210内,保护结构是以非原胞区的半导体衬底210上的半导体层220为基底,形成于半导体衬底210上。在步骤s204和步骤s206中形成半导体层220和阱区215后,经过掺杂等工艺在原胞区内形成工作结构,在非原胞区上形成保护结构。

步骤s210,在工作结构和保护结构上形成层间介质层,并在工作结构、第一场氧和第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔,在层间介质层上形成与接触孔连接的金属互连层,通过金属互连层和接触孔连接工作结构和保护结构。

通过步骤s208形成工作结构和保护结构,其中工作结构形成于原胞区的半导体衬底210内,保护结构形成于半导体层220内。如图3h和3i所示,形成工作结构和保护结构后,需淀积一层层间介质层230,并在工作结构、第一场氧211和第二场氧212上方的层间介质层230内形成接触孔,在层间介质层230上形成与接触孔连接的金属互连层,通过金属互连层和接触孔连接工作结构和保护结构。

下面以工作结构为vdmos管,保护结构为二极管为例对步骤s208和步骤s210进行说明,其中,半导体衬底210具有第二导电类型。

在步骤s208中,对阱区进行掺杂以在原胞区内形成工作结构,对半导体层进行掺杂以在非原胞区上形成保护结构,包括:对阱区进行第二导电类型掺杂形成源区,对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。

如图3h所示,对阱区215进行掺杂形成源区219,对半导体层220的部分区域进行第二导电类型掺杂以使部分区域的第一导电类型半导体转变为第二导电类型半导体,从而使半导体层形成并列的第一导电类型半导体结构221和第二导电类型半导体结构222,其中,第一导电类型半导体结构221为半导体层未进行第二导电类型掺杂的区域,第二导电类型半导体结构222为半导体层中进行第二导电类型掺杂的区域,并列的第一导电类型半导体结构221和第二导电类型半导体结构222形成pn结。

在一个实施例中,继续参见图3h,半导体层220形成多个第一导电类型半导体结构221和多个第二导电类型半导体结构222,第一导电类型半导体结构221和第二导电类型半导体结构222交替设置,从位于第一场氧211上方最外端的半导体结构引出二极管的第一极,并从位于第二场氧212上方最外端的半导体结构引出二极管的第二极。

在一个实施例中,对阱区进行第二导电类型掺杂形成源区,对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,包括:共用一片掩膜板在阱区和半导体层上形成掺杂窗口,并同时对阱区和半导体层进行第二导电类型掺杂。其中,共用一片掩膜板,在原胞区域上方以及部分半导体层上形成掺杂窗口,同时对阱区和部分半导体层进行第二导电类型掺杂,可节省工艺步骤。

在步骤s210中,在工作结构和保护结构上形成层间介质层,并在工作结构、第一场氧和第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔,在层间介质层上形成与接触孔连接的金属互连层,通过金属互连层和接触孔连接工作结构和保护结构,包括:在源区、沟槽、第一导电类型半导体结构和第二导电类型半导体结构上形成层间介质层,在源区上方的层间介质层上形成第一接触孔并引出与源区连接的源极,在沟槽上方的层间介质层上形成第二接触孔并引出与多晶硅栅连接的栅极,在第一场氧上方的层间介质层上形成第三接触孔并引出二极管的第一极,在第二场氧上方的层间介质层上形成第四接触孔并引出二极管的第二极,在层间介质层上形成金属互连层,使第一极与源极连接,第二极与栅极连接。

如图3i所示,采用标准工艺在源区219、沟槽216及第一导电类型半导体结构221和第二导电类型半导体结构222上淀积一层层间介质层230,并对层间介质层230的表面进行平坦化处理。然后,在源区219上方的层间介质层230内形成第一接触孔231并引出与源区219连接的源极,在沟槽216上方的层间介质层230内形成第二接触孔(图中未示出)并引出与多晶硅栅218连接的栅极,在第一场氧211对应的第二导电类型半导体层222上方的层间介质层230上形成第三接触孔232并引出二极管的第一极,在第二场氧212对应的第二导电类型半导体层222上方的层间介质层230上形成第四接触孔233并引出二极管的第二极。接着,在层间介质层230上形成金属互连层,金属互连层包括与第一接触孔231连接的第一金属条241、与第二接触孔连接的第二金属条(图中未示出)、与第三接触孔232连接的第三金属条242以及与第四接触孔233连接的第四金属条243,通过金属互连层和接触孔,使第一极与源极连接,第二极与栅极连接。在一实施例中,引出源极的第一接触孔231穿透源区219并延伸至阱区215,引出二极管第一极的第三接触孔232穿透第一场氧211上方的第二导电类型半导体结构222并延伸至第一场氧211上方的多晶硅栅层214,引出二极管第二极的第四接触孔233穿透第二场氧212上方的第二导电类型半导体结构222并延伸至第二场氧212上方的多晶硅栅层214。同时,在半导体衬底210背离层间介质层的一侧形成漏极,由此完成vdmos管与二极管的并联,利用二极管实现对vdmos的静电保护功能。

上述实施例中,通过优化保护区域的场氧结构,即利用两块场氧作为保护区域的垫层,保证接触孔停留在场氧上,这样即使接触孔打在场氧上方的半导体层上,也不会对产品接触带来问题,且金属互连打开区域对应的半导体层直接淀积在平面栅氧化层上,利用平面栅氧化层高度大于沟槽底壁栅氧化层来保证栅氧击穿不会发生在两块场氧之间,同时该结构可以有效降低原胞区上方的层间介质层与金属互连打开区域对应的层间介质层之间的高度差,该高度差仅为半导体层的厚度,几乎可以降低一半的高度,从而可以保证保护结构上方具有较多的层间介质层剩余(如图3i中idl3位置处),保证后续金属互连刻蚀时不会损伤到保护结构的表面,有效解决了保护结构上方层间介质层较薄的问题,降低了保护结构被损伤的风险,提高了产品的可靠性,同时有效减少了工艺控制难度,且不会增加工艺的复杂性,兼容性好。

在一实施例中,半导体衬底包括半导体基底自半导体基底生长的外延层。在一实施例中,第一导电类型可为p型,第二导电类型可为n型,或第一导电类型可为n型,第二导电类型可为p型。当第一导电类型为p型时,通过上述方法形成的vdmos管为n型vdmos管,当第一导电类型为n型时,通过上述方法形成的vdmos管为p型vdmos管。上述实施例具体以vdmos管作为工作结构,在其他实施例中,也可以是横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(lateraldouble-diffusedmetal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,简称ldmos管)或者其他具有阱注入工艺的半导体器件。

上述半导体器件的制备方法,通过在非原胞区上形成第一场氧和第二场氧,第一场氧与第二场氧之间具有间隙,在第一场氧、第二场氧和间隙上形成具有第一导电类型掺杂的半导体层,并在后续工艺中,在工作结构、第一场氧和第二场氧上方的层间介质层内形成接触孔,在层间介质层上形成与接触孔连接的金属互连层,通过金属互连层和接触孔连接工作结构和保护结构。其中,通过在非原胞区上形成第一场氧和第二场氧,并在第一场氧和第二场氧上方的层间介质层上形成接触孔,可以使得金属互连打开区域处于第一场氧与第二场氧之间的间隙上方区域,且由于该区域与原胞区的高度差仅为半导体层高度,因而可以保证半导体层上具有较多的介质剩余,后续金属互连刻蚀时不会损坏到半导体层,从而可以保证保护结构的可靠性,进而提高半导体器件的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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