專利名稱：功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件及其形成方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，功率器件(Power Device)作為一種新型器件，被廣泛應(yīng)用于如磁盤驅(qū)動(dòng)、汽車電子等領(lǐng)域。功率器件需要能夠承受較大的電壓、電流以及功率負(fù)載。而現(xiàn)有的MOS晶體管等器件無法滿足上述需求，因此，為了滿足應(yīng)用的需要，各種功率器件成為關(guān)注的焦點(diǎn)。為了提高功率器件的交頻特性，目前較為普遍的一種方法就是在功率晶體管的芯片上并聯(lián)一個(gè)肖特基二極管，即在功率晶體管內(nèi)集成一個(gè)肖特基二極管。在公開號(hào)為 US7626231B1的美國專利中詳細(xì)介紹了一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件及其工作原理。圖1至圖4是一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成過程的流程示意圖。參考圖1，提供半導(dǎo)體襯底(未示出)，在所述半導(dǎo)體襯底表面形成η型外延層 100，所述η型外延層100內(nèi)形成有功率晶體管溝槽10和肖特基溝槽20 ；參考圖2，在所述功率晶體管溝槽10和肖特基溝槽20的表面形成犧牲氧化層 110 ；參考圖3，去除所述犧牲氧化層110，并在功率晶體管溝槽和肖特基溝槽的表面形成氧化物薄膜，在所述氧化物薄膜表面形成填充滿所述功率晶體管溝槽和肖特基溝槽的多晶硅薄膜；然后對(duì)所述多晶硅薄膜和氧化物薄膜進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述η型外延層100，所述氧化物薄膜位于功率晶體管溝槽表面的部分構(gòu)成功率晶體管溝槽的柵氧層 120a，所述氧化物薄膜位于肖特基溝槽表面的部分構(gòu)成隔離氧化層120b，所述多晶硅薄膜位于功率晶體管溝槽內(nèi)的部分構(gòu)成功率晶體管溝槽的柵極130a，所述多晶硅薄膜位于肖特基溝槽內(nèi)的部分構(gòu)成肖特基二極管的陽極130b ；參考圖4，先在所述肖特基二極管的陽極130b的表面形成光刻膠層140，然后對(duì)所述η型外延層100進(jìn)行ρ型摻雜，是所述η型外延層靠近表面的部分厚度反轉(zhuǎn)為ρ型，形成 P型外延層IOOb ；再對(duì)ρ型外延層IOOb進(jìn)行η型摻雜，使部分ρ型外延層IOOb反轉(zhuǎn)為η型， 形成第二 η型外延層100c，此時(shí)，η型外延層100剩余的部分構(gòu)成功率晶體管的漏極，ρ型外延層IOOb構(gòu)成功率晶體管的體區(qū)，第二 η型外延層IOOc構(gòu)成功率晶體管的源區(qū)。但是，實(shí)際中發(fā)現(xiàn)上述方法所形成功率晶體管的源漏擊穿電壓比較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，以解決現(xiàn)有功率晶體管的源漏擊穿電壓比較小的問題。為解決上述問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器
4件及其形成方法。本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域和晶體管區(qū)域，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一 η型外延層；在所述第一 η型外延層內(nèi)形成位于肖特基區(qū)域的肖特基溝槽；在所述肖特基溝槽的表面形成第一氧化層；在所述第一 η型外延層內(nèi)形成位于所述晶體管區(qū)域的晶體管溝槽；在所述晶體管溝槽表面所述第一氧化層表面形成第二氧化層；在所述第二氧化層表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅層；在晶體管區(qū)域形成功率晶體管。可選地，形成所述第一氧化層的步驟包括采用熱氧化工藝在所述肖特基溝槽表
面形成第一氧化層?？蛇x地，形成所述第一氧化層的步驟包括采用熱氧化工藝在所述肖特基溝槽表面形成第一犧牲氧化層；去除所述第一犧牲氧化層；去除所述第一犧牲氧化層后，在所述肖特基溝槽表面形成所述第一氧化層?？蛇x地，所述第一氧化層的厚度是500-1500埃。可選地，形成所述第二氧化層的工藝是爐管工藝?？蛇x地，所述第二氧化層的厚度是200-1000埃。可選地，在所述第二氧化層表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅層的步驟包括采用氣相沉積工藝形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅薄膜；對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一 η型外延層，形成多晶硅層，位于肖特基溝槽的第一多晶硅層構(gòu)成肖特基勢壘的陽極，位于晶體管溝槽的第二多晶硅層構(gòu)成功率晶體管的柵電極層?？蛇x地，形成所述功率晶體管的步驟包括在所述肖特基區(qū)域表面形成第三光刻膠層；形成所述第三光刻膠層之后，對(duì)所述第一 η型外延層進(jìn)行P型摻雜，使位于晶體管區(qū)域，且遠(yuǎn)離半導(dǎo)體襯底的部分厚度的所述第一 η型外延層反轉(zhuǎn)為P型，形成P型外延層；對(duì)所述P型外延層進(jìn)行η型摻雜，使所述ρ型外延層遠(yuǎn)離第一 η型外延層的部分厚度反轉(zhuǎn)為第二 η型外延層；所述第二 η型外延層構(gòu)成功率晶體管的源區(qū)，所述ρ型外延層剩余的部分構(gòu)成功率晶體管的體區(qū)，所述第一 η型外延層剩余的部分構(gòu)成功率晶體管的漏區(qū)。本發(fā)明的實(shí)施例提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域和晶體管區(qū)域；依次形成在晶體管區(qū)域半導(dǎo)體襯底表面的第一 η型外延層、ρ型外延層、第二 η型外延層；貫穿所述第二 η型外延層，且部分位于所述P型外延層內(nèi)的晶體管溝槽，位于所述晶體管溝槽表面的第二氧化層；位于所述第二氧化層表面，且填充滿所述晶體管溝槽的第二多晶硅層；位于所述肖特基區(qū)域表面的第一 η型外延層；位于所述第一 η型外延層內(nèi)的肖特基溝槽；依次位于所述肖特基溝槽表面的第一氧化層和第二氧化層；位于所述第二氧化層表面，且填充滿所述肖特基溝槽的第一多晶硅層?？蛇x地，所述第一氧化層的厚度是500-1500埃。
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可選地，所述第二氧化層的厚度是200-1000埃。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法中， 先在肖特基溝槽表面形成第一氧化層，接著，在晶體管溝槽表面形成第二氧化層(柵氧層) 的步驟中，同時(shí)在所述第一氧化層表面形成第二氧化層，位于肖特基溝槽表面的氧化層的厚度就是第一氧化層和第二氧化層的厚度之和，所以相比于現(xiàn)有技術(shù)中肖特基溝槽表面的氧化層的厚度等于第二氧化層的厚度，本發(fā)明的實(shí)施例增加了肖特基溝槽表面的氧化層的厚度，因此可以減小功率晶體管反向時(shí)的反向電場，從而可以提高功率晶體管的源漏擊穿電壓。


圖1至圖4是現(xiàn)有的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件形成過程的流程示意圖；圖6至圖13是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是現(xiàn)有的以及本發(fā)明的實(shí)施例提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的功率晶體管的漏區(qū)電流的對(duì)數(shù)關(guān)于漏區(qū)電壓的變化關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件中，功率晶體管的源漏擊穿電壓比較小。發(fā)明人針對(duì)上述問題進(jìn)行研究，并發(fā)現(xiàn)增加肖特基溝槽側(cè)壁的氧化層的厚度可以在反向電壓不變的情況下，減小功率晶體管的反向電場，從而可以提高功率晶體管的源漏擊穿電壓，改善功率晶體管的源漏擊穿特性。發(fā)明人經(jīng)過進(jìn)一步研究，在本發(fā)明的實(shí)施例中提供一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件及其形成方法，以改善功率晶體管的源漏擊穿特性。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實(shí)例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法的流程示意圖，包括步驟S101，提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域和晶體管區(qū)域，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一 η型外延層；步驟S102，在所述第一 η型外延層內(nèi)形成位于肖特基區(qū)域的肖特基溝槽；
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步驟S103，在所述肖特基溝槽的表面形成第一氧化層；步驟S104，在所述第一 η型外延層內(nèi)形成位于所述晶體管區(qū)域的晶體管溝槽；步驟S105，在所述晶體管溝槽表面和所述第一氧化層表面形成第二氧化層；步驟S106，在所述第二氧化層表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多
晶娃層；步驟S107，在晶體管區(qū)域形成功率晶體管。圖6至圖13是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖6，提供半導(dǎo)體襯底(未示出)，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域A和晶體管區(qū)域B，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一 η型外延層210。本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底是硅襯底或者SOI襯底，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)還形成有重?fù)诫s的η型阱；采用外延工藝在所述半導(dǎo)體襯底表面形成所述第一 η型外延層210，所述第一 η型外延層210的厚度以及摻雜濃度可以根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。參考圖7，在所述第一η型外延層210內(nèi)形成位于肖特基區(qū)域A的肖特基溝槽220。形成所述肖特基溝槽220的步驟包括在所述第一 η型外延層210表面形成含有第一開口的第一光刻膠層(未示出)；以所述第一光刻膠層為掩膜，沿所述第一開口刻蝕所述第一 η型外延層210，形成肖特基溝槽220。本實(shí)施例中，肖特基溝槽220深度是5000-15000埃，通過控制刻蝕時(shí)間控制形成的肖特基溝槽220的深度；后續(xù)工藝中還形成填充滿所述肖特基溝槽220的第一多晶硅層， 因?yàn)樵诤罄m(xù)形成互連結(jié)構(gòu)的過程中，會(huì)造成所述第一多晶硅層表面材料的損失，以及所述第一多晶硅層附近的第一 η型外延層210表面材料的損失，所以為了使最終保留的第一多晶硅層的厚度滿足工藝需要，本步驟中，所形成的肖特基溝槽220的深度略大于所設(shè)計(jì)的第一多晶硅層的厚度。參考圖8，在所述肖特基溝槽220的表面形成第一氧化層230。根據(jù)具體的工藝情況，所述第一氧化層230的形成方法也會(huì)有所不同。在一個(gè)實(shí)例中，采用熱氧化工藝在所述肖特基溝槽220的表面形成第一犧牲氧化層，所述第一犧牲氧化層可以修復(fù)在采用刻蝕工藝形成所述肖特基溝槽220的過程中，刻蝕工藝在所述肖特基溝槽220的表面所造成的損傷。所述犧牲氧化層即為所述第一氧化層 230。在另外一個(gè)實(shí)例中，如果刻蝕所造成的損傷比較嚴(yán)重，或者對(duì)所述第一氧化層230 的質(zhì)量的要求比較高，在形成所述第一犧牲氧化層后，去除所述第一犧牲氧化層，比如采用濕法刻蝕工藝去除所述第一犧牲氧化層；然后在所述肖特基溝槽表面形成所述第一氧化層 230，比如采用氣相沉積工藝或者爐管工藝形成所述第一氧化層230。本實(shí)施例中，所述第一氧化層230的厚度為500-1500埃。在其他實(shí)施例中，所述第一氧化層230的厚度可以根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述第一氧化層230的厚度過小，可能不能有效減小反向電場；所述第一氧化層230的厚度過大，可能會(huì)不利于提高后續(xù)形成的肖特基二極管的性能。參考圖9，在所述第一 η型外延層210內(nèi)形成位于所述晶體管區(qū)域B的晶體管溝槽 240。
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形成所述晶體管溝槽MO的方法包括在所述第一 η型外延層210表面形成含有第二開口的第二光刻膠層；沿所述第二開口刻蝕所述第一 η型外延層210，形成所述晶體管溝槽Μ0。所述晶體管溝槽240的深度決定于對(duì)后續(xù)形成的功率晶體管的性能參數(shù)的設(shè)計(jì)， 具體地，所述晶體管溝槽MO的深度決定于后續(xù)形成的功率晶體管的導(dǎo)通電阻、柵極阻值、 擊穿電壓等。參考圖10，采用熱氧化工藝在所述晶體管溝槽240表面和所述第一氧化層230表面形成第二犧牲氧化層250。在形成所述晶體管溝槽240的過程中，刻蝕工藝會(huì)在所述晶體管溝槽MO的表面形成損傷，采用熱氧化工藝形成所述第二犧牲氧化層250可以修復(fù)所述損傷。但是因?yàn)榈诙奚趸瘜?50的質(zhì)量不夠好，所以在形成所述第二犧牲氧化層250之后，還需要采用濕法刻蝕工藝，比如采用氫氟酸去除所述第二犧牲氧化層250，以在所述晶體管溝槽240表面形成高質(zhì)量的柵氧層。參考圖11，去除所述第二犧牲氧化層后，在所述晶體管溝槽表面240和所述第一氧化層230表面形成第二氧化層沈0。本實(shí)施例中，所述第二氧化層260的形成工藝是爐管工藝，所述第二氧化層260的厚度是200-1000埃。在其他實(shí)施例中，所述第二氧化層260的厚度還可以根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。參考圖12，在所述第二氧化層260表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅層。本實(shí)施例中，形成所述多晶硅層的步驟包括在所述第二氧化層260表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅薄膜，所述多晶硅薄膜還形成在所述第一 η 型外延層210的表面；對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一 η型外延層 210，形成多晶硅層，所述多晶硅層包括填充滿所述肖特基溝槽的第一多晶硅層270a和填充滿所述晶體管溝槽的第二多晶硅層270b。所述第一多晶硅層270a構(gòu)成肖特基二極管的陽極，所述陽極的側(cè)壁以及陽極與陰極(第一 η型外延層210)之間的氧化層為第一氧化層與第二氧化層；所述第二多晶硅層270b構(gòu)成功率晶體管的柵電極層，所述第二氧化層構(gòu)成功率晶體管的柵氧層。參考圖13，在晶體管區(qū)域B形成所述功率晶體管。本實(shí)施例中，形成功率晶體管的步驟還包括在所述肖特基區(qū)域A表面形成第三光刻膠層(未示出)；形成所述第三光刻膠層之后，對(duì)所述第一 η型外延層210進(jìn)行ρ型摻雜，使位于晶體管區(qū)域B，且遠(yuǎn)離半導(dǎo)體襯底的部分厚度的所述第一 η型外延層210反轉(zhuǎn)為 P型，形成P型外延層210b ；對(duì)所述ρ型外延層210b進(jìn)行η型摻雜，使所述ρ型外延層210b 遠(yuǎn)離第一 η型外延層210的部分厚度反轉(zhuǎn)為η型，形成第二 η型外延層210c。所述第二 η 型外延層210c構(gòu)成功率晶體管的源區(qū)，所述ρ型外延層210b剩余的部分構(gòu)成功率晶體管的體區(qū)，所述第一 η型外延層210剩余的部分構(gòu)成功率晶體管的漏區(qū)。本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法中， 先在肖特基溝槽表面形成第一氧化層；接著，在晶體管溝槽表面形成第二氧化層(柵氧層) 的步驟中，同時(shí)在所述第一氧化層表面形成第二氧化層，位于肖特基溝槽表面的氧化層的厚度就是第一氧化層和第二氧化層的厚度之和，所以相比于現(xiàn)有技術(shù)中肖特基溝槽表面的
8氧化層的厚度等于第二氧化層的厚度，本發(fā)明的實(shí)施例增加了肖特基溝槽表面的氧化層的厚度，因此在反向電壓不變的情況下，可以減小功率晶體管反向時(shí)的反向電場，從而可以提高功率晶體管的源漏擊穿電壓。相應(yīng)地，本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件，請(qǐng)繼續(xù)參考圖13，本發(fā)明的實(shí)施例所提供一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件，包括 半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域A和晶體管區(qū)域B ；依次形成在晶體管區(qū)域B 半導(dǎo)體襯底表面的第一 η型外延層210、ρ型外延層210b、第二 η型外延層210c ；貫穿所述第二 η型外延層210c，且部分位于所述ρ型外延層210b內(nèi)的晶體管溝槽，位于所述晶體管溝槽表面的第二氧化層260 ；位于所述第二氧化層260表面，且填充滿所述晶體管溝槽的第二多晶硅層270b ；位于所述肖特基區(qū)域A半導(dǎo)體襯底表面的第一 η型外延層；位于所述第一 η型外延層內(nèi)的肖特基溝槽；依次位于所述肖特基溝槽表面的第一氧化層230和第二氧化層沈0 ；位于所述第二氧化層260表面，且填充滿所述肖特基溝槽的第一多晶硅層270a。本實(shí)施例中，所述第一氧化層230的厚度是500-1500埃，所述第二氧化層沈0的厚度是200-1000埃。所述第二氧化層260構(gòu)成功率晶體管的柵氧層；所述第二多晶硅層270b構(gòu)成功率晶體管的柵電極層；所述第二 η型外延層210c構(gòu)成功率晶體管的源區(qū)，所述ρ型外延層 210b構(gòu)成功率晶體管的體區(qū)，所述第一 η型外延層210構(gòu)成功率晶體管的漏區(qū)。所述第一多晶硅層270a構(gòu)成肖特基二極管的陽極，所述η型外延層210位于肖特基區(qū)域A的部分構(gòu)成肖特基二極管的陰極，所述第一氧化層230、以及第二氧化層260位于肖特基區(qū)域A的部分位于肖特基二極管的陽極的側(cè)壁，以及陽極與陰極之間。本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件中，位于肖特基二極管的陽極的側(cè)壁，以及陽極與陰極之間的氧化層的厚度等于第一氧化層與第二氧化層的厚度之和，所以可以減小反向電場的強(qiáng)度，從而提高功率晶體管的源漏擊穿電壓。請(qǐng)參考圖14，圖14中橫坐標(biāo)是漏區(qū)電壓，縱坐標(biāo)是漏區(qū)電流的對(duì)數(shù)，其中，線C是本發(fā)明的實(shí)施例所提供器件中功率晶體管的漏區(qū)電流的對(duì)數(shù)關(guān)于漏區(qū)電壓的變化關(guān)系示意圖，線D是現(xiàn)有的器件中功率晶體管的漏區(qū)電流的對(duì)數(shù)關(guān)于漏區(qū)電壓的變化關(guān)系示意圖，由圖14可以明顯看到，本發(fā)明的實(shí)施例所提供的器件中的功率晶體管的源漏擊穿電壓增加，源漏擊穿特性改善。綜上，本發(fā)明的實(shí)施例所提供的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件及其形成方法，可以提高功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件中功率晶體管的源漏擊穿電壓，改善源漏擊穿特性。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求
1.一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域和晶體管區(qū)域，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一 η型外延層；在所述第一 η型外延層內(nèi)形成位于肖特基區(qū)域的肖特基溝槽；在所述肖特基溝槽的表面形成第一氧化層；在所述第一 η型外延層內(nèi)形成位于所述晶體管區(qū)域的晶體管溝槽；在所述晶體管溝槽表面和所述第一氧化層表面形成第二氧化層；在所述第二氧化層表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅層；在晶體管區(qū)域形成功率晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一氧化層的步驟包括采用熱氧化工藝在所述肖特基溝槽表面形成所述第一氧化層。
3.如權(quán)利要求1所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一氧化層的步驟包括采用熱氧化工藝在所述肖特基溝槽表面形成第一犧牲氧化層；去除所述第一犧牲氧化層；去除所述第一犧牲氧化層后，在所述肖特基溝槽表面形成第一氧化層。
4.如權(quán)利要求1所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，所述第一氧化層的厚度是500-1500埃。
5.如權(quán)利要求1所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，形成所述第二氧化層的工藝是爐管工藝。
6.如權(quán)利要求1所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，所述第二氧化層的厚度是200-1000埃。
7.如權(quán)利要求1所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，在所述第二氧化層表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅層的步驟包括采用氣相沉積工藝形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅薄膜；對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一 η型外延層，形成多晶硅層，位于肖特基溝槽的第一多晶硅層構(gòu)成肖特基勢壘的陽極，位于晶體管溝槽的第二多晶硅層構(gòu)成功率晶體管的柵電極層。
8.如權(quán)利要求1所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件的形成方法，其特征在于，形成所述功率晶體管的步驟還包括在所述肖特基區(qū)域表面形成第三光刻膠層；形成所述第三光刻膠層之后，對(duì)所述第一 η型外延層進(jìn)行ρ型摻雜，使位于晶體管區(qū)域，且遠(yuǎn)離半導(dǎo)體襯底的部分厚度的所述第一 η型外延層反轉(zhuǎn)為ρ型，形成ρ型外延層；對(duì)所述ρ型外延層進(jìn)行η型摻雜，使所述ρ型外延層遠(yuǎn)離第一 η型外延層的部分厚度反轉(zhuǎn)為第二 η型外延層；所述第二η型外延層構(gòu)成功率晶體管的源區(qū)，所述P型外延層剩余的部分構(gòu)成功率晶體管的體區(qū)，所述第一 η型外延層剩余的部分構(gòu)成功率晶體管的漏區(qū)。
9.一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域和晶體管區(qū)域；依次形成在晶體管區(qū)域半導(dǎo)體襯底表面的第一 η型外延層、P型外延層、第二 η型外延層；貫穿所述第二 η型外延層，且部分位于所述ρ型外延層內(nèi)的晶體管溝槽，位于所述晶體管溝槽表面的第二氧化層；位于所述第二氧化層表面，且填充滿所述晶體管溝槽的第二多晶硅層；位于所述肖特基區(qū)域表面的第一 η型外延層；位于所述第一 η型外延層內(nèi)的肖特基溝槽；其特征在于，還包括依次位于所述肖特基溝槽表面的第一氧化層和第二氧化層；位于所述第二氧化層表面，且填充滿所述肖特基溝槽的第一多晶娃層。
10.如權(quán)利要求9所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件，其特征在于，所述第一氧化層的厚度是500-1500埃。
11.如權(quán)利要求9所述的功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件，其特征在于，所述第二氧化層的厚度是200-1000埃。
全文摘要
一種功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件及其形成方法，所述方法包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括肖特基區(qū)域和晶體管區(qū)域，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一n型外延層；在所述第一n型外延層內(nèi)形成位于肖特基區(qū)域的肖特基溝槽；在所述肖特基溝槽的表面形成第一氧化層；在所述第一n型外延層內(nèi)形成位于所述晶體管區(qū)域的晶體管溝槽；在所述晶體管溝槽表面和所述第一氧化層表面形成第二氧化層；在所述第二氧化層表面形成填充滿所述肖特基溝槽和晶體管溝槽的多晶硅層；在晶體管區(qū)域形成功率晶體管。通過本發(fā)明的實(shí)施例可以提高功率晶體管內(nèi)集成肖特基二極管的器件中功率晶體管的源漏擊穿電壓，改善源漏擊穿特性。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102324389SQ20111030021
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者劉憲周 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司