[发明专利]场板的自对准制造方法及半导体器件的制造方法

说明书

本发明涉及一种场板的自对准制造方法及半导体器件的制造方法。该自对准制造方法用于在刻蚀好的多晶硅层上形成场板结构，包括：形成覆盖于多晶硅层上的介质层；其中介质层覆盖于未被刻蚀掉的多晶硅上和刻蚀掉多晶硅后的区域上，形成台阶；在所述介质层上涂覆光阻液，使光阻液依靠流动性填充所述台阶的底部，且未覆盖台阶的顶部；以所述光阻液为掩膜，去除位于多晶硅上的介质层；去除所述光阻液，得到位于刻蚀掉多晶硅的区域上的介质层；形成场板材料层，并去除场板材料层的侧壁外侧的部分，得到场板结构。半导体器件的制造方法包括上述场板的自对准制造方法。上述制造方法，避免了关键尺寸精度低的问题，因而可以准确控制场板关键尺寸。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种场板的自对准制造方法及半导体器件的制造方法。

背景技术

功率器件中的成千上万个基本单元的表面电压大致相同，但最外端(终端)单元与衬底间的电压却相差很大，应采取一些措施减小表面电场，提高击穿电压。这种技术便称为结终端技术JTT(Junction Termination Technique)。

硅功率器件一般都采用浅平面结结构，典型的结深值为4-7um。在这么浅的结深下，器件如果没有加任何终端保护措施，击穿电压将要比理想情况下明显降低。因此结终端保护成为高压器件设计的一项关键性技术。

结终端保护技术要解决的问题主要是：①采用平面工艺制造的PN结，杂质原子在光刻掩模窗口的边角区经扩散后形成了柱面结和球面结。由于这两个结存在的曲率会导致电场集中，雪崩击穿将首先在这些区域发生，从而使PN结的击穿电压降低。这种效应对浅结深PN结的影响特别显著，如图1a和图1b所示。

实际平面PN结(非平行平面结)一般都采用二氧化硅(SiO2)作保护层，由于SiO2层内存在可移动电荷和陷阱，SiO2与硅(Si)的界面存在固定的正电荷，以及SiO2表面还可能粘附其它各种电荷，这些电荷的存在将造成表面电场的集中和不稳定，其值较体内平行平面结的电场大2至3倍，从而严重影响了器件的耐压特性，如图2所示。

因此，结终端保护技术主要是通过增大扩散结的曲率半径和降低界面(或表面)电荷的影响来提高器件的耐压水平。

场板(Field Plates)、场限环(Field Limiting Rings)及其结合使用技术是目前在实际应用中经常采用又十分有效的结终端保护措施。其中“场板”通常用来解决表面电荷引起的低击穿。场板是结终端技术中常用的方法之一，它是通过改变表面电势分布使曲面结的曲率半径增大，抑制表面电场的集中，从而提高器件的击穿电压。

场板可分为偏置场板和浮空场板。偏置场板的基本结构如图3所示。它是由结接触的金属化延伸超过P+N结所构成的，此时场板的偏置电压和p+极的电压相同。当场板下的氧化层取适当厚度时，加在场板上的电压恰好使场板下的表面耗尽，从而达到增大曲率半径提高击穿电压的效果。

然而要形成场板结构，一般都需要额外的场板工艺。并且在场板工艺中，所能控制的对偏窗口远大于场板大小，致使场板关键尺寸控制不易。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以准确控制场板关键尺寸的自对准制造方法。

一种场板的自对准制造方法，用于在刻蚀好的多晶硅层上形成场板结构，包括：

形成覆盖于多晶硅层上的介质层；其中介质层覆盖于未被刻蚀掉的多晶硅上和刻蚀掉多晶硅后的区域上，形成台阶；

在所述介质层上涂覆光阻液，使光阻液依靠流动性填充所述台阶的底部，且未覆盖台阶的顶部；

以所述光阻液为掩膜，去除位于多晶硅上的介质层；

去除所述光阻液，得到位于刻蚀掉多晶硅的区域上的介质层；

形成场板材料层，并去除场板材料层的侧壁外侧的部分，得到场板结构。