一种半导体结构及其制备方法与流程

本公开涉及半导体，尤其涉及一种半导体结构及其制备方法。

背景技术：

1、在横向扩散晶体管中，经常引入场板来调制漂移区电场，进而优化器件电学特性及可靠性。bcd工艺中一种比较新颖的场板结构为hto,不同于sti场板或者locos场板，hto场板不需要硅刻蚀或者硅生长，场板主体不会嵌入到体硅内，只需要在半导体表面生长一层高温氧化物，通过掩膜版保留hto场板部分，刻蚀清洗掉不需要的部分使体硅裸露即可。hto场板不会明显降低器件的击穿电压，但通过改变电流路径可大幅降低导通电阻。但是对于单层hto，不能通过无限增加hto厚度提高耐压。

技术实现思路

1、本公开提供了一种半导体结构及其制备方法，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种半导体结构，包括：

3、衬底；

4、栅极介质层，位于所述衬底上；

5、第一场板氧化层，位于所述栅极介质层上；

6、介质层，位于所述第一场板氧化层上，其中，所述介质层为氮化物层；

7、第二场板氧化层，位于所述介质层上；其中，所述第一场板氧化层、所述介质层和所述第二场板氧化层共同形成为场板。

8、在一实施方式中，所述第一场板氧化层的长度大于所述介质层的长度，且所述第一场板氧化层的第一端与所述介质层的第一端对齐，所述第一场板氧化层的第二端与所述介质层的第二端之间形成第一台阶；

9、所述栅极介质层的长度大于所述第一场板氧化层的长度，且所述栅极介质层的第一端与所述第一场板氧化层的第一端对齐，所述栅极介质层的第二端与所述第一场板氧化层的第二端之间形成第二台阶。

10、在一实施方式中，还包括：

11、栅极导体，覆盖所述第一台阶、所述第二台阶和所述第二场板氧化层的表面，且所述栅极导体的第一端和第二端分别与所述栅极介质层的第一端和第二端对齐。

12、在一实施方式中，还包括：

13、漂移区，由所述衬底的上表面延伸至其内部；

14、漏区，位于所述漂移区内；

15、体区，位于相邻两个所述漂移区之间的所述衬底内，其中，所述体区的两端均与所述漂移区相接；

16、源区，位于所述体区内。

17、在一实施方式中，所述介质层的材料包括氮化硅。

18、根据本公开的第二方面，提供了一种半导体结构的制备方法，包括：

19、形成位于衬底上的栅极介质层；

20、形成位于所述栅极介质层上的第一场板氧化层；

21、形成位于所述第一场板氧化层上的介质层，其中，所述介质层为氮化物层；

22、形成位于所述介质层上的第二场板氧化层；其中，所述第一场板氧化层、所述介质层和所述第二场板氧化层共同形成为场板。

23、在一实施方式中，形成所述第二场板氧化层和所述介质层，包括：

24、形成位于所述衬底上的依次堆叠的初始栅极介质层、初始第一场板氧化层、初始介质层和初始第二场板氧化层；

25、形成覆盖所述初始第二场板氧化层的第一光刻胶层；

26、采用光刻工艺光刻所述第一光刻胶层，以形成位于所述第一光刻胶层中的第一沟槽位置；

27、经由所述第一沟槽位置，刻蚀去除未被所述第一光刻胶层覆盖的所述初始第二场板氧化层，刻蚀停止在所述初始介质层的上表面，以形成所述第二场板氧化层；其中，所述刻蚀工艺为湿法刻蚀；

28、以所述第二场板氧化层为掩模，刻蚀去除未被所述第二场板氧化层覆盖的所述初始介质层，以形成所述介质层。

29、在一实施方式中，形成所述第一场板氧化层和所述栅极介质层，包括：

30、形成覆盖所述第二场板氧化层和所述介质层的侧面、所述第二场板氧化层的上表面以及所述初始第一场板氧化层的上表面的第二光刻胶层；

31、采用光刻工艺光刻所述第二光刻胶层，以形成位于所述第二光刻胶层中的第二沟槽位置；其中，光刻后的所述第二光刻胶层覆盖所述第二场板氧化层和所述介质层朝内一侧的侧面、所述第二场板氧化层的上表面以及部分所述初始第一场板氧化层的上表面；

32、经由所述第二沟槽位置，刻蚀去除未被所述第二光刻胶层覆盖的所述初始第一场板氧化层和所述初始栅极介质层，以形成所述第一场板氧化层和第一栅极介质层，其中，所述刻蚀工艺为湿法刻蚀工艺；

33、形成位于所述衬底上的第二栅极介质层，所述第二栅极介质层与所述第一栅极介质层接触，共同形成为所述栅极介质层。

34、在一实施方式中，所述第一场板氧化层的长度大于所述介质层的长度，且所述第一场板氧化层的第一端与所述介质层的第一端对齐，所述第一场板氧化层的第二端与所述介质层的第二端之间形成第一台阶；

35、所述栅极介质层的长度大于所述第一场板氧化层的长度，且所述栅极介质层的第一端与所述第一场板氧化层的第一端对齐，所述栅极介质层的第二端与所述第一场板氧化层的第二端之间形成第二台阶。

36、在一实施方式中，所述介质层的材料包括氮化硅。

37、本公开的半导体结构及其制备方法，通过在第一场板氧化层和第二场板氧化层之间形成一层介质层，且介质层为氮化物层，第一场板氧化层、介质层和第二场板氧化层共同形成为场板，如此，场板形成为双层场板氧化层结构，大幅提高了场板的厚度，进一步稳定和提高了器件耐压性能；并且介质层还能作为湿法刻蚀的刻蚀停止层，避免干法刻蚀造成的潜在损伤，降低工艺复杂程度。

38、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，

6.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

技术总结
本公开提供了一种半导体结构及其制备方法，其中，所述半导体结构，包括：衬底；栅极介质层，位于所述衬底上；第一场板氧化层，位于所述栅极介质层上；介质层，位于所述第一场板氧化层上，其中，所述介质层为氮化物层；第二场板氧化层，位于所述介质层上；其中，所述第一场板氧化层、所述介质层和所述第二场板氧化层共同形成为场板。

技术研发人员：梅双,曹文康,肖文青,范思苓
受保护的技术使用者：杭州富芯半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24