[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

说明书

本申请公开了一种半导体器件及其制造方法，该半导体器件包括电容结构，电容结构包括第一电极、与第一电极相对的第二电极和位于第一电极和第二电极之间的栅介质，其中，第一电极的中间部分的第一厚度小于外围部分的第二厚度且第一厚度与所第二厚度之间的差大于厚度差阈值，使得第一电极在中间部分形成凹槽；凹槽的开口与第二电极相对，凹槽的第一宽度大于等于第二电极的第二宽度。如此，既可以通过增大上下极之间的距离减少电容，又不会对半导体器件的高度或电学性能产生影响，从而使得半导体器件取得较佳的综合性能。

技术领域

本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

对于场效应(MOS)管来说，电容通常包括三部分：金属部分组成的上电极、硅组成的下电极和位于上下极之间由绝缘材料(二氧化硅氧化层)组成的栅介质。

电容的大小对半导体器件的开关及其它电学性能有着比较大的影响。

若电容较大，电极电压上升得就较慢，从而导致整个半导体器件的电容上升减慢，工作效率降低。

发明内容

针对上述技术问题，本申请人创造性地提供了一种半导体器件及其制造方法。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种半导体器件，该半导体器件包括电容结构，电容结构包括第一电极、与第一电极相对的第二电极和位于第一电极和第二电极之间的栅介质，第一电极的中间部分的第一厚度小于外围部分的第二厚度且第一厚度与所第二厚度之间的差大于厚度差阈值，使得第一电极在中间部分形成凹槽；凹槽的开口与第二电极相对，凹槽的第一宽度大于等于第二电极的第二宽度。

根据本申请一实施例，第一电极包括上电极。

根据本申请一实施例，第一电极包括下电极。

根据本申请一实施例，第二电极的材料包括湿刻蚀耐受的第一金属。

根据本申请一实施例，栅介质的材料包括第一金属的氧化物。

根据本申请一实施例，半导体器件包括屏蔽栅沟槽型器件。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种半导体器件的制造方法，该制造方法包括：在基底之上，形成用于制造电容的沟槽；在沟槽依次沉积第一栅介质材料和下电极材料；对第一栅介质材料和下电极材料进行加工，形成下电极；沉积第二栅介质材料，对第二栅介质材料进行加工以形成上电极沉积空间，上电极沉积空间使得：上电极中间部分的第一厚度小于外围部分的第二厚度且第一厚度与所第二厚度之间的差大于厚度差阈值，在上电极的中间部分形成凹槽，凹槽的开口与下电极相对，凹槽的第一宽度大于等于下电极的第二宽度；在上电极沉积空间中沉积上电极材料，形成上电极。

根据本申请一实施例，对第一栅介质材料和下电极材料进行加工，形成下电极，包括：对第一栅介质材料和下电极材料进行刻蚀，使得下电极材料高出第一栅介质材料的厚度大于厚度差阈值；相应地，沉积第二栅介质材料，对第二栅介质材料进行加工以形成上电极沉积空间，包括：对高出第一栅介质材料的下电极材料进行热氧化处理，使下电极的上部分氧化成第二栅介质材料，并在沟槽的侧壁形成第二栅介质材料。

根据本申请一实施例，下电极材料为湿刻蚀耐受的第一金属，相应地，对栅介质材料和下电极材料进行刻蚀，使得下电极材料高出栅介质材料，包括：对栅介质材料进行湿刻蚀，使得下电极材料高出栅介质材料。

根据本申请一实施例，对下电极进行热氧化处理，包括：使用炉管工艺，对下电极进行热氧化处理。