[发明专利]形成锥形氧化物的方法

说明书

相关申请的互相参引

本申请要求2012年7月25日提交的美国专利申请序列号13/558,218和2012年8月10日提交的美国专利申请序列号13/572,492的优先权，为各种目的，所述专利申请的全部公开内容通过参引的方式全文纳入本说明书，正如其全文在下文中提及一样。

背景

技术领域

本发明一般性地涉及用于高压半导体的场板电介质(field plate dielectric)的制造方法，更具体而言，本发明涉及用于高压半导体器件的锥形场板电介质的制造方法。

相关技术描述

电子器件使用电力以运行。电力通常作为高压交流电(ac)通过壁式插座而传输。通常称为电源转换器或电源的器件通过能量转换元件可用于将高压交流电输入转变为良好调节的直流电(dc)输出。电源转换器的一种类型是开关模式电源转换器，其由于高效率、小尺寸和低重量而常用于为许多目前的电子设备供电。将电提供至电子设备如平板电脑、智能手机和LED灯的许多开关模式电源转换器依赖于可以处理高压的电力半导体器件。例如，手机充电器中的半导体器件可能需要处理最高达600V的峰值电压而不击穿。这些高压器件中的一些通过使电场扩展至更大面积的半导体而处理高压，其防止电场超过击穿阈值。为有助于电场扩展，有时使用场板。

高压晶体管的一种类型是垂直薄硅(vertical thin silicon(VTS))高压场效应晶体管(HVFET)。例如，图1描述了构建于晶片11上的VTS HVFET 10。VTS HVFET 10包括在硅柱中的源极区15a和15b，主体区域14，和漏极区12和13(其包括长的漏极扩展)。施加至栅极(gate)17a和17b的电势可以调节主体区域14中的通道并且控制源极区15a和15b和漏极区12和13之间的传导性。主体区域14的电势可以通过体接触16而控制。HVFET 10还具有场板18，其通过场板电介质19与硅柱分开。场板18通过使高压降在扩展的漏极区中扩展至更大面积(即，扩展出电场)而使击穿电压提高。

附图说明

本发明的非限制性和非穷举性的实施方案参考以下附图而描述，其中除非另作说明，在各个视图中相同的附图标记是指相同的部分。

图1-10说明在多个步骤中通过沉积和刻蚀而形成锥形氧化物。图11-23说明在多个步骤中通过使厚的氧化物沉积而形成锥形氧化物。

图1描述了一个实施例的具有场板的HVFET。

图2A–2C描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法而形成硬掩模。

图3A和3B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法而刻蚀沟槽。

图4A和4B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的实施例方法的绝缘层的第一次沉积和刻蚀循环。

图5A和5B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的实施例方法的绝缘层的第二次沉积和刻蚀循环。

图6A和6B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的实施例方法的绝缘层的第三次沉积和刻蚀循环。

图7描述易于接收导电材料以根据实施例方法形成一个实施例的锥形场板的锥形场板电介质区域。

图8描述具有不同剖面的另一锥形场板电介质区域的截面图。

图9描述导电材料沉积至通过锥形场板电介质区域而形成的锥形区域以形成锥形场板电介质区域。

图10描述用于形成锥形场板电介质区域的实施例方法的流程图。

图11描述另一实施例的具有场板的HVFET结构。

图12A和12B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法而形成用于刻蚀用于锥形场板和场板电介质区域的沟槽的掩膜。

图13A和13B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法而刻蚀沟槽。

图14A和14B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法沉积第一绝缘层并用掩膜层填充绝缘层中的间隙。

图15描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法刻蚀掩膜层。

图16A和16B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法各向同性刻蚀绝缘层。

图17A和17B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法刻蚀掩膜层的第二次重复。

图18A和18B描述根据用于形成锥形场板电介质区域的一个实施例方法各向同性刻蚀绝缘层的第二次重复。