【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件及其制造方法，并且具体地涉及在沟槽中包括栅极电极和场板电极的半导体器件及其制造方法。在包括诸如功率mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)的半导体元件的半导体器件中，应用了其中栅极电极被嵌入在沟槽中的沟槽栅极结构。作为沟槽栅极结构的一种类型，存在分裂栅极结构，其中场板电极在沟槽的下部处形成并且栅极电极在沟槽的上部处形成。场板电极电连接到源极电极。通过该场板电极，耗尽层在漂移区中扩展，使得能够增加漂移区的浓度并且能够减小漂移区的电阻。公开了下面列出的技术。[专利文献1]日本未审查专利公开号2011-199109例如，专利文献1公开了具有栅极电极和场板电极的分裂栅极结构所应用于的半导体器件。
技术介绍
技术实现思路
1、根据本申请的专利技术人所进行的研究，已经发现，在沉积将作为场板电极的基部的导电膜时，在导电膜中有可能出现被称为接缝的空隙，并且这种空隙导致各种问题。图25至图27示出了本申请的专利技术人研究的研究示例中的半导体器件，并且示出了形成场板电极的制造步骤之前和之后的状态。下面将参考图25至图27描述研究示例中出现的问题。研究示例及其问题不是迄今为止已知的发现，而是本申请的专利技术人新发现的发现。
2、如图25所示，在分裂栅极结构中，首先在半导体衬底sub中形成沟槽tr1。接下来，在沟槽tr1中形成用于使半导体衬底sub和场板电极绝缘的绝缘膜if1。绝缘膜if1是通过cvd(化学气相沉积)方法形成的氧化硅膜。
3、当通过cvd方法形成绝缘
4、如图26所示，通过cvd方法在沟槽tr1中沉积用于场板电极的导电膜cf1。导电膜cf1例如是n型多晶硅膜。这里，如果绝缘膜if1悬突，则可能发生导电膜cf1的填充故障。也就是说，在导电膜cf1中容易出现空隙20。
5、图27示出了当存在空隙20时处理导电膜cf1以形成场板电极fp的状态。首先，移除在沟槽tr1外部形成的导电膜cf1，并且在此之后，通过蚀刻处理使导电膜cf1后退，使得形成了场板电极fp。接下来，通过湿法蚀刻处理，移除了在沟槽tr1外部形成的绝缘膜if1，并且使沟槽tr1中的绝缘膜if1后退。接下来，通过热氧化方法，在沟槽tr1中在绝缘膜if1上形成栅极绝缘膜gi，并且在从绝缘膜if1暴露的场板电极fp的表面上形成绝缘膜if2。
6、这里，在其中存在空隙20的状态下对导电膜cf1执行蚀刻处理，并且因此，场板电极fp的上部的形状可能异常。此外，绝缘膜if2将沿着空隙20形成。然后，场板电极fp内部的体积膨胀，并且应力从绝缘膜if2施加到沟槽tr1的外部。具体地，应力很可能施加在沟槽tr1的角部附近。因此，晶体缺陷30可能出现在位于沟槽tr1的角部附近的半导体衬底sub中。当出现大量晶体缺陷30时，这些缺陷成为泄漏路径，从而导致mosfet的耐受电压的降低。
7、此外，在图27中的制造步骤之后，经由绝缘膜if2在场板电极fp上形成栅极电极。当存在空隙20时，场板电极fp的上部可能被加工成类似突出部。电场容易被集中在此类突出部处，并且因此，场板电极fp与栅极电极之间的绝缘电阻容易劣化。
8、本申请的主要目的是解决研究示例的问题并且通过抑制空隙20的出现来增强半导体器件的可靠性。其他目的和新颖特征将从本说明书的描述和附图中显而易见。
9、下面将简要描述本申请中公开的代表性实施例的概要。
10、根据一个实施例的制造半导体器件的方法包括：(a)制备第一导电类型的半导体衬底，半导体衬底具有上表面和下表面；(b)在半导体衬底的上表面中形成第一沟槽；(c)在第一沟槽中以及在半导体衬底的上表面上形成第一绝缘膜；(d)对第一绝缘膜执行第一离子注入；(e)在(d)之后，通过对第一绝缘膜执行蚀刻处理来减小第一绝缘膜的厚度；以及(f)在(e)之后，经由第一绝缘膜在第一沟槽中形成第一导电膜。在本文中，第一沟槽在平面视图中在第一方向上延伸，并且在(d)中，在截面视图中，以从相对于半导体衬底的上表面的法线方向倾斜第一角度的方向，执行第一离子注入。
11、根据一个实施例的半导体器件包括：半导体衬底，具有上表面和下表面；第一沟槽，形成在半导体衬底的上表面中以在平面视图中在第一方向上延伸；场板电极，在第一沟槽的下部处形成在第一沟槽内；和栅极电极，在第一沟槽的上部处形成在第一沟槽内并且与场板电极电绝缘。在本文中，场板电极的一部分不仅形成在第一沟槽的下部处，而且还形成在第一沟槽的上部处，并且构成场板电极的接触部。而且，在截面视图中，在半导体衬底的上表面的位置处的接触部的宽度，比在从半导体衬底的上表面到第一沟槽的最深部的深度的一半处的接触部的宽度大。
12、根据一个实施例，可增强半导体器件的可靠性。
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1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
3.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
4.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
5.根据权利要求4所述的制造所述半导体器件的方法，
6.根据权利要求5所述的制造所述半导体器件的方法，
7.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
8.根据权利要求7所述的制造所述半导体器件的方法，
9.根据权利要求8所述的制造所述半导体器件的方法，
10.根据权利要求7所述的制造所述半导体器件的方法，还包括：
11.根据权利要求10所述的制造所述半导体器件的方法，
12.根据权利要求10所述的制造所述半导体器件的方法，还包括：
13.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
14.根据权利要求13所述的制造所述半导体器件的方法，
15.一种半导体器件，包括：
16.根据权利要求15所述的半
17.根据权利要求15所述的半导体器件，
...【技术特征摘要】
1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
3.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
4.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
5.根据权利要求4所述的制造所述半导体器件的方法，
6.根据权利要求5所述的制造所述半导体器件的方法，
7.根据权利要求1所述的制造所述半导体器件的方法，
8.根据权利要求7所述的制造所述半导体器件的方法，
9.根据权利要求8所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：绫野智贵，丸山隆弘，安孙子雄哉，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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