制造制造技术

本申请提供一种制造

【技术实现步骤摘要】
制造TMBS时肖特基结窗口的形成方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法
。

技术介绍

[0002]肖特基二极管具有正向压降低
、
开关频率高等优点，被广泛应用于功率器件领域如开关电源和驱动电路等
。
但传统的肖特基二极管反向漏电大，使得器件容易软击穿，降低了击穿电压，为了解决这个问题业内开发了沟槽势垒肖特基二极管
(TMBS)。
[0003]TMBS
的工作原理如下：在正常偏压下，肖特基结开启，开启电压小，保留了肖特基二极管的正向导通特性；在反向偏压下
,MOS
结构对沟槽之间的
n
型外延层进行耗尽，降低表面电场，从而减小漏电流，提高器件击穿电压
。
[0004]TMBS
的制造工艺的核心是肖特基结窗口的形成，即在层间介质层中制作用于形成肖特基金属接触的沟槽
。
现有工艺形成该沟槽采用的刻蚀工艺会造成
n
型外延层中的栅极介质层的过刻蚀，后续在该沟槽中形成肖特基金属接触时，形成的阻挡层在发生过刻蚀的位置存在缺陷，发生肖特基金属的穿刺现象，导致良率的下降
。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法，用于解决现有技术制造的
TMBS
低良率的问题
。/>[0006]为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法，包括：
[0007]步骤一，提供一衬底，衬底上形成有
N
型外延层，
N
型外延层中形成有多个沟槽型栅极结构，形成层间介质层以覆盖
N
型外延层和沟槽型栅极结构；
[0008]步骤二，实施第一干法刻蚀，在层间介质层中形成作为肖特基结窗口的沟槽；
[0009]步骤三，实施第二干法刻蚀，使露出的沟槽型栅极结构的顶部平整
。
[0010]优选的，该栅极结构包括栅极介质层和栅极层
。
[0011]优选的，第一干法刻蚀的刻蚀气体对层间介质层和栅极层的选择比高
。
[0012]优选的，第一干法刻蚀的刻蚀气体为
CF4和
CHF3。
[0013]优选的，第一干法刻蚀对位于沟槽底部的残余层间介质层的过刻蚀量小于
800
埃
。
[0014]优选的，第二干法刻蚀的刻蚀气体对栅极层和栅极介质层的选择比高
。
[0015]优选的，该选择比大于
10:1。
[0016]优选的，第二干法刻蚀的刻蚀气体为
SF6。
[0017]优选的，实施第一干法刻蚀之前，在层间介质层上涂布光刻胶并采用光刻工艺定义出作为肖特基结窗口的沟槽的形成区域
。
[0018]优选的，实施第二干法刻蚀之后，执行一离子注入，以降低肖特基结的势垒高度
。
[0019]优选的，该离子注入的注入离子为硼离子
。
[0020]优选的，该离子注入结束之后，去除位于层间介质层上的光刻胶，在沟槽内依次形成阻挡层和肖特基势垒金属层
。
[0021]优选的，阻挡层的材料为钛和氮化钛的组合，肖特基势垒金属层的材料为钨
。
[0022]如上所述，本申请提供的制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法，具有以下有益效果：使肖特基结窗口中形成的肖特基金属接触的形貌平整，不会出现金属穿刺，显著改善
IDSS
漏电的收敛性
。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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它附图
。
[0024]图1显示为现有技术形成肖特基结窗口时存在底切缺陷造成金属穿刺的示意图；
[0025]图2显示为本申请实施例提供的制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法的流程图；
[0026]图
3(a)
显示为在采用本申请实施例提供的制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法形成的肖特基结窗口的底部形貌示意图；
[0027]图
3(b)
显示为在采用本申请实施例提供的制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法形成的肖特基结窗口中形成的肖特基金属接触的形貌示意图
。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其它优点与功效
。
本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变
。
[0029]下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚
、
完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围
。
[0030]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制
。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
。
[0031]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义
。
[0032]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构
成冲突就可以相互结合
。
[0033]如图
1(a)
所示，现有技术采用干法刻蚀
+
湿法刻蚀工艺形成肖特基结窗口，干法刻蚀的刻蚀速率较快，刻蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种制造
TMBS
时肖特基结窗口的形成方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一，提供一衬底，所述衬底上形成有
N
型外延层，所述
N
型外延层中形成有多个沟槽型栅极结构，形成层间介质层以覆盖所述
N
型外延层和所述沟槽型栅极结构；步骤二，实施第一干法刻蚀，在所述层间介质层中形成作为肖特基结窗口的沟槽；步骤三，实施第二干法刻蚀，使露出的所述沟槽型栅极结构的顶部平整
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅极结构包括栅极介质层和栅极层
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一干法刻蚀的刻蚀气体对所述层间介质层和所述栅极层的选择比高
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一干法刻蚀的刻蚀气体为
CF4和
CHF3。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一干法刻蚀对位于所述沟槽底部的残余层间介质层的过刻蚀量小于
800
埃
。6.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹振忠，田磊，李亮，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：