專利名稱:一種dmos器件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制作工藝技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(Double-diffused Metal Oxide Semiconductor, DM0S)器件及其制作方法。
背景技術(shù):
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)對(duì)元器件的要求越來越高。目前,在芯片集成密度最大化的要求下,芯片的尺寸也在不斷地按比例縮小,相應(yīng)地,在制作平面型DMOS器件的工藝過程中,也遇到了越來越多的挑戰(zhàn)。要想在一個(gè)晶片上做出集成度更高的DMOS器件,就要將構(gòu)成DMOS器件基本組成單元的元胞做小,相應(yīng)地,多晶硅的開窗尺寸就必須要減小。現(xiàn)有技術(shù)中的平面型DMOS器件的制作方法主要包括如圖1所不,在N型娃襯底I上(N sub)生長(zhǎng)一層N型娃外延層2 (N Epi)。如圖2所示,在N型硅半導(dǎo)體外延層2上生長(zhǎng)一層用作絕緣層的柵氧化層3,該氧化層為二氧化硅(SiO2),然后在該柵氧化層3上生長(zhǎng)一層用作柵極的多晶硅4。利用光刻工藝在所述多晶硅層4上制作一個(gè)多晶硅窗口圖形,然后通過刻蝕多晶硅得到如圖3所示的多晶硅窗口 5。利用多晶硅窗口 5做阻擋,在N型硅半導(dǎo)體外延層2上進(jìn)行離子注入,形成如圖4所示的P型體區(qū)(P Body) 6O在多晶硅窗口 5處采`用光刻工藝制作源區(qū)(SRC)圖形,如圖5所示,利用光刻膠(PR) 7做阻擋,在P型體區(qū)6中進(jìn)行源區(qū)(SRC)的注入,形成源區(qū)(SRC) 8,圖5中有4個(gè)源區(qū)(SRC)8。如圖6所示,利用光刻工藝制作出接觸孔(CONT)層形,再刻蝕出接觸孔9。上述制作DMOS器件工藝流程中,在分別制作體區(qū)(BODY)、源區(qū)(SRC)和接觸孔(CONT)的過程中,都采用了光刻和刻蝕工藝,導(dǎo)致平面型DMOS器件的制作工藝較復(fù)雜。并且,在制作體區(qū)(BODY)、源區(qū)(SRC)和接觸孔(CONT)的過程中,每次使用的光刻技術(shù)都要確保多晶硅窗口處的光刻膠7的位置不能太偏,由于光刻對(duì)準(zhǔn)本身有一定的套準(zhǔn)偏差,多晶硅的窗口至少要保持一定的寬度,并且光刻膠7的寬度也不能太窄,因此以上工藝都限制了多晶硅窗口尺寸的進(jìn)一步減小,導(dǎo)致DMOS器件內(nèi)元胞的集成度較低,進(jìn)而使得DMOS器件的性能較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種DMOS器件及其制作方法,用以簡(jiǎn)化DMOS器件的制作工
藝流程。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種DMOS器件的制作方法包括在生成了 N型硅半導(dǎo)體襯底、N型硅半導(dǎo)體外延層、柵氧化層及多晶硅層之后,在多晶硅層上生長(zhǎng)第一介質(zhì)層,通過光刻及刻蝕將多晶硅層和第一介質(zhì)層形成凹槽,露出柵氧化層;通過所述凹槽將P型體區(qū)注入N型硅半導(dǎo)體外延層,并對(duì)P型體區(qū)進(jìn)行驅(qū)入;通過所述凹槽將N型源區(qū)注入P型體區(qū)中。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種DMOS器件,該DMOS器件采用上述制作方法制作而成。本發(fā)明實(shí)施例,在生成了 N型硅半導(dǎo)體襯底、N型硅半導(dǎo)體外延層、柵氧化層及多晶硅層之后,在多晶硅層上生長(zhǎng)第一介質(zhì)層,通過光刻及刻蝕將多晶硅層和第一介質(zhì)層形成凹槽,露出柵氧化層;通過所述凹槽將P型體區(qū)注入N型硅半導(dǎo)體外延層,并對(duì)P型體區(qū)進(jìn)行驅(qū)入;通過所述凹槽將N型源區(qū)注入P型體區(qū)中,從而在形成N型源區(qū)的過程中避免了采用光刻及刻蝕的過程,簡(jiǎn)化了 DMOS器件的制作流程。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)在娃襯底上生長(zhǎng)了外延層時(shí)的平面型DMOS器件剖面圖;圖2為現(xiàn)有技術(shù)在外延層上生長(zhǎng)了絕緣層和多晶硅時(shí)的平面型DMOS器件剖面圖;圖3為現(xiàn)有技術(shù)具有多晶硅窗口的平面型DMOS器件剖面圖;圖4為現(xiàn)有技術(shù)具有P型體區(qū)的平面型DMOS器件剖面圖;圖5為現(xiàn)有技術(shù)具有源區(qū)的平面型DMOS器件剖面圖;圖6為現(xiàn)有技術(shù)具有接觸孔的平面型DMOS器件剖面圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的DMOS器件的制作方法的流程圖;圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的硅襯底上生長(zhǎng)了外延層的平面型DMOS器件剖面圖;圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的外延層上生長(zhǎng)了氧化層的平面型DMOS器件剖面圖;圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的生長(zhǎng)了多晶硅的平面型DMOS器件剖面圖;圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶硅上生長(zhǎng)了第一介質(zhì)層的平面型DMOS器件剖面圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有多晶硅窗口的平面型DMOS器件剖面圖;圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有P型體區(qū)的平面型DMOS器件剖面圖;圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的P型體區(qū)驅(qū)入后的平面型DMOS器件剖面圖;圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有源區(qū)的平面型DMOS器件剖面圖;圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的生長(zhǎng)了氮化硅后的平面型DMOS器件剖面圖;圖17為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有深體區(qū)的平面型DMOS器件剖面圖;圖18為本發(fā)明實(shí)施例提供的在氮化硅上生長(zhǎng)了第二介質(zhì)層的平面型DMOS器件剖面圖;圖19為本發(fā)明實(shí)施例提供的在氮化硅側(cè)壁形成側(cè)墻后的平面型DMOS器件剖面圖;圖20為本發(fā)明實(shí)施例提供的源區(qū)內(nèi)具有P型重?fù)诫s區(qū)的平面型DMOS器件剖面圖;圖21為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有制作出接觸孔的平面型DMOS器件剖面
圖22為本發(fā)明實(shí)施例提供的生長(zhǎng)有用于連接源極的金屬層的平面型DMOS器件剖面圖23為本發(fā)明實(shí)施例提供的晶背生長(zhǎng)有金屬層的平面型DMOS器件剖面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供了一種DMOS器件及其制作方法,用以簡(jiǎn)化DMOS器件的制作工藝流程,減小DMOS器件多晶硅窗口尺寸,提高DMOS器件片內(nèi)元胞的集成度,進(jìn)而提高DMOS器件的性能。本發(fā)明實(shí)施例多次使用氧化層及氮化硅層刻蝕后形成的側(cè)墻的阻擋作用,采用自對(duì)準(zhǔn)注入方式,實(shí)現(xiàn)了在制作平面型DMOS器件的工藝流程中,省去了在元胞內(nèi)制作體區(qū)、源區(qū)、深體區(qū)和接觸孔的光刻和刻蝕過程,使得在完成同樣平面型DMOS器件結(jié)構(gòu)的前提下,簡(jiǎn)化了制作平面型DMOS器件的工藝流程,提高了芯片內(nèi)元胞的集成度,降低了 DMOS器件的制作成本。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案,可以適用于平面型DMOS器件的制作。以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。參見圖7,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種DMOS器件的制作方法,包括步驟S101、在生成了 N型硅半導(dǎo)體襯底、N型硅半導(dǎo)體外延層、柵氧化層及多晶硅層之后,在多晶硅層上生長(zhǎng)第一介質(zhì)層,通過光刻及刻蝕將多晶硅層和第一介質(zhì)層形成凹槽,露出柵氧化層;S102、通過所述凹槽將P型體區(qū)注入N型硅半導(dǎo)體外延層,并對(duì)P型體區(qū)進(jìn)行驅(qū)A ;S103、通過所述 凹槽將N型源區(qū)注入P型體區(qū)中。較佳地,通過所述凹槽將N型源區(qū)注入P型體區(qū)中之后,該方法還包括生長(zhǎng)氮化娃層,該 氮化娃層在所述凹槽的多晶娃層和第一介質(zhì)層的側(cè)壁形成第一側(cè)墻;通過形成有第一側(cè)墻的凹槽,注入深體區(qū)。較佳地,注入深體區(qū)之后,該方法還包括積淀第二介質(zhì)層,該第二介質(zhì)層在凹槽的第一側(cè)墻上形成第二側(cè)墻;對(duì)第二介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕,保留在凹槽的第一側(cè)墻上形成的第二側(cè)墻;通過形成有第二側(cè)墻的凹槽,在N型源區(qū)中注入P型重?fù)诫s;將所述第二側(cè)墻腐蝕掉。較佳地,將所述第二側(cè)墻腐蝕掉之后,該方法還包括對(duì)氮化硅層進(jìn)行刻蝕,保留所述第一側(cè)墻,露出N型源區(qū)和P型重?fù)诫s。較佳地,露出N型源區(qū)和P型重?fù)诫s之后,該方法還包括生長(zhǎng)第一金屬層,使得DMOS器件的源極和柵極的電性鏈接;通過生長(zhǎng)第二金屬層,形成DMOS器件的漏極。下面結(jié)合DMOS器件結(jié)構(gòu)剖面圖給出具體的制作流程介紹。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種平面型DMOS器件的制作方法,具體包括參見圖8,在N型娃半導(dǎo)體襯底(N sub)10上生長(zhǎng)一層N型娃半導(dǎo)體外延層(NEpi)11。參見圖9,采用熱氧化方法在所述N型硅半導(dǎo)體外延層(N Epi) 11上生長(zhǎng)一層厚度為1500埃(A )的初始氧化層12,該初始氧化層12為二氧化硅(SiO2)。采用氫氟酸(HF溶液)剝除掉初始氧化層12,目的是為了保證硅片表面的清潔,此時(shí)的DMOS器件結(jié)構(gòu)剖面圖如圖8所示。參見圖10,采用熱氧化的方式在表面非常干凈的外延層11上生長(zhǎng)一層厚度在500 IOOOA范圍內(nèi)的柵氧化層13,該柵氧化層的材料為二氧化硅(Si02),然后將此時(shí)的DMOS器件放置在溫度為625°C的爐管中,生長(zhǎng)一層厚度為6000A的多晶硅(POLY)層14,該多晶硅層14用于制作DMOS器件的柵極,此時(shí)的DMOS器件的剖面圖如圖10所示。參見圖11,將圖10所示的DMOS器件放置的在爐管中或者化學(xué)氣相沉積(ChemicalVapor Deposition, CVD)機(jī)臺(tái)中淀積一層厚度為2000A的介質(zhì)層(LPTEOS) 15,該介質(zhì)層作為第一介質(zhì)層15,且該介質(zhì)層的材料為Si02。淀積該第一介質(zhì)層15的目的是 為了后續(xù)在刻蝕氮化硅層時(shí),保證N型源區(qū)(NSRC)表面的氮化硅刻蝕掉的同時(shí),多晶硅層表面不露出來,即使得多晶硅(POLY) 14與N型源區(qū)絕緣,此時(shí)的DMOS器件結(jié)構(gòu)的剖面圖如圖11所示。參見圖12,利用傳統(tǒng)的光刻方法在第一介質(zhì)層15上刻出體區(qū)(BODY)的窗口圖形,然后采用含氟(F)的氣體對(duì)第一介質(zhì)層15上的體區(qū)窗口圖形進(jìn)行干法刻蝕,刻蝕出一個(gè)以第一介質(zhì)層15為臺(tái)階的窗口,然后采用含氯(Cl)的氣體對(duì)第一介質(zhì)層15下面的多晶硅(POLY) 14層進(jìn)行刻蝕,最后刻蝕出如圖12所示的以第一介質(zhì)層15和多晶硅層14為臺(tái)階的窗口(即所述的凹槽)20。參見圖13,以第一介質(zhì)層15和多晶硅H(POLY)形成的窗口 20做屏蔽,對(duì)窗口 20下的N型硅外延層(N Epi)ll進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)方式的離子注入,注入的離子可以為正三價(jià)離子,如B3+,此時(shí)在外延層(N Epi)ll上通過自對(duì)準(zhǔn)方式注入的離子形成的區(qū)域?yàn)槿鐖D13所示的DMOS器件的體區(qū)(BODY) 21,該體區(qū)(BODY) 21為p型體區(qū)(P BODY)。只有在窗口 20的外延層(N Epi) 11區(qū)域才可以注入離子,其余外延層部分被第一介質(zhì)層15以及多晶硅(POLY) 14阻擋。所述外延層中離子的注入深度,即P型體區(qū)的深度,可以根據(jù)P型體區(qū)的結(jié)深而決定,注入離子的深度可以在I μ m左右。將圖13所示的具有P型體區(qū)21的DMOS器件放置在溫度約為1100°C的爐管中,進(jìn)行P型體區(qū)中離子的進(jìn)一步驅(qū)入,使得在P型體區(qū)(BODY) 21中注入的離子分布均勻,參見圖14,形成新的P型體區(qū)(BODY) 22。參見圖15,利用第一介質(zhì)層15和多晶硅(POLY) 14形成的窗口 20做屏蔽,在P型體區(qū)(BODY) 22中進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)方式的離子注入,該離子可以為正五價(jià)的雜質(zhì)離子,如P5+。此時(shí)在P型體區(qū)(BODY) 22中注入的離子形成的區(qū)域?yàn)镈MOS器件的N型源區(qū)(N SRC) 23。同理,由于第一介質(zhì)層15以及多晶硅(POLY) 14的阻擋,只有在窗口 20的外延層區(qū)域可以注入離子,此次注入離子的深度,即N型源區(qū)23的深度,根據(jù)N型源區(qū)23的結(jié)深而決定,深度約在Iym左右。參見圖16,將圖15所示的DMOS器件放置在爐管中生長(zhǎng)一層厚度約1500A的氮化娃(Si3N4)層16,氮化娃層16生長(zhǎng)的過程中與多晶娃(POLY)層14和第一介質(zhì)層15的側(cè)壁形成了如圖16所示的側(cè)墻(SPACER)(即所述的第一側(cè)墻)24,其中該側(cè)墻24的水平方向的尺寸(側(cè)墻厚度)等于生長(zhǎng)的該氮化硅層16的厚度(1500A),該側(cè)墻24的垂直方向的尺寸(側(cè)墻高度)等于多晶硅(POLY) 14、第一介質(zhì)層15以及氮化硅層16的厚度的總和,約9500A。此時(shí)形成的DMOS器件結(jié)構(gòu)的剖面圖如圖16所示。參見圖17,利用側(cè)墻24,采用自對(duì)準(zhǔn)方式對(duì)P型體區(qū)22進(jìn)行離子注入,在P型體區(qū)22和外延層11之間形成如圖17所示的深體區(qū)(DEEP BODY) 25,離子注入的深度約在I μ m左右,即深體區(qū)25的深度為Iym左右,此步驟形成深體區(qū)25的目的是為了提高非嵌位感性開關(guān)(Unclamped Inductive Switching, UIS)的能力。參見圖18,將圖17所示的DMOS器件放置在爐管中或者CVD機(jī)臺(tái)中淀積一層厚度約2000A的介質(zhì)層(TEOS),此介質(zhì)層(TEOS)的制備工藝和第一介質(zhì)層15的制備工藝一致,所形成的介質(zhì)層(TEOS)為DMOS器件的第二介質(zhì)層17,此時(shí)的DMOS器件結(jié)構(gòu)的剖面圖如圖18所示。利用第二介質(zhì)層17在氮 化硅16的側(cè)壁形成的側(cè)墻(第二側(cè)墻)26,采用自對(duì)準(zhǔn)方式在DMOS器件的N型源區(qū)(SRC) 23中注入P型重?fù)诫s(P+)離子,形成如圖19所示的P型重?fù)诫s區(qū)域27。該P(yáng)型重?fù)诫s離子的濃度要高于N型源區(qū)23中的N型源(N SRC)的濃度,目的是要使得此次所注入的P型重?fù)诫s區(qū)域27的導(dǎo)電類型由原來的N型變成P型,該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域27的作用是使得原來的N型源區(qū)23變成兩個(gè)源區(qū)。另外,也可以先將氮化硅層16之上的第二介質(zhì)層17刻蝕掉,僅保留第二側(cè)墻26,然后再采用自對(duì)準(zhǔn)方式在DMOS器件的N型源區(qū)23中注入P型重?fù)诫s(P+)離子,形成P型重?fù)诫s區(qū)域27。將圖19所示的DMOS器件放置在氫氟酸液中腐蝕掉氮化硅16,形成如圖20所示的DMOS器件結(jié)構(gòu)。對(duì)覆蓋于第一介質(zhì)層(TEOS) 15上的氮化娃層16進(jìn)行干法刻蝕,參見圖21,在多晶硅(POLY) 14和第一介質(zhì)層15的側(cè)壁留有氮化硅材質(zhì)的側(cè)墻(即所述的第一側(cè)墻)28,同時(shí)將多晶硅(POLY) 14和第一介質(zhì)層15窗口之間的硅襯底表面露出來,即將N型源區(qū)23的接觸孔29露出來。此時(shí),在沒有經(jīng)過傳統(tǒng)器件制作工藝的光刻步驟的情況下,本發(fā)明實(shí)施例就已經(jīng)把需要的源極接觸孔29的位置做好了,簡(jiǎn)化了工藝流程。此時(shí)的DMOS器件結(jié)構(gòu)剖面圖如圖21所示。其中,一個(gè)側(cè)墻28、一個(gè)源極(即N型源區(qū))23和一個(gè)作為柵極的多晶硅14,即構(gòu)成一個(gè)DMOS器件基本組成單元的元胞,多晶硅的窗口尺寸決定了元胞的大小,決定了元胞在芯片上的密度,從而決定了元胞的集成度。參見圖21,由于源區(qū)之間的深體區(qū)注入?yún)^(qū)域的水平寬度很小,在不考慮該源區(qū)之間深體區(qū)注入?yún)^(qū)域的水平寬度的情況下,本發(fā)明多晶硅的窗口尺寸至少為2*氮化硅側(cè)墻28的水平厚度+2*第二介質(zhì)層17的側(cè)墻的水平厚度,其中氮化硅側(cè)墻28的水平厚度即為氮化硅層的厚度1500A (O. 15 μ m),第二介質(zhì)層17側(cè)墻的水平厚度為第二介質(zhì)層17的厚度2000A (O. 2 μ m)。因此,本發(fā)明多晶硅的窗口尺寸為2*0. 15ym+2*0. 2μ = O. 7 μ m。傳統(tǒng)制作工藝多晶娃的窗口尺寸考慮到光刻工藝中光刻機(jī)的分辨率(O. 5μηι)和套準(zhǔn)精度(O. 15μπι),如果源區(qū)的最小寬度為0.5μπι,則多晶硅的窗口尺寸至少為2*0. 5 μ m+2^0. 15 μ m+0. 5 = 0. 7 μ m =1. 8 μ m。本發(fā)明DMOS器件的制作方法得到的多晶硅開窗尺寸至少減小了1. Ιμπι,并且多晶硅窗口所用的面積也相應(yīng)減小。元胞密度定義為多晶硅開窗尺寸+多晶硅線條寬度,對(duì)于分辨率為O. 5μπι光刻機(jī),多晶硅線條寬度最小值為O. 5μπι。所以,本發(fā)明優(yōu)化后的元胞密度為O. 7μπι+0. 5μπι =1. 2μπι,傳統(tǒng)制作工藝得到的元胞密度為1.8ym+0. 5ym= 2. 3 μ m,可以得到,本發(fā)明器件制作工藝優(yōu)化后的元胞密度提高率為47. 8% ((2. 3-1. 2)/2. 3 = 47. 8% )。參見圖22,采用濺射的方式在整個(gè)MOS器件上生長(zhǎng)一層厚度約3 4μπι的金屬層(第一金屬層)18,然后利用刻蝕的方法,將分別接觸柵極和接觸源極的金屬層分開,使得源極和柵極保持絕緣,以便進(jìn)行源極和柵極的電性鏈接,該金屬18的材料可以為鋁硅銅(AlSiCu)合金,此時(shí)制作好的DMOS器件結(jié)構(gòu)剖面圖如圖22所示。參見圖23,將DMOS器件的背部的硅晶片減薄到300 μ m厚,然后采用濺射或者蒸鍍的方式在所述減薄后的DMOS器件的背面先后生長(zhǎng)三層不同材料的金屬層(第二金屬層),作為DMOS器件的晶背19,所述三層金屬層的材料分別可以為鈦(Ti)、鎳(Ni)、銀(Ag),其中,最先鍍到DMOS器件背面的金屬層的材料為Ti,其次為Ni,最后為Ag。此時(shí)形成的晶背19即為DMOS器件的漏極,最終制作好的DMOS器件結(jié)構(gòu)剖面圖如圖23所示。綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種DMOS器件及其制作方法,在DMOS器件的制作過程中,多次使用了氧化層/氮化硅層刻蝕后形成的側(cè)墻(SPACER)的阻擋作用,實(shí)現(xiàn)了體區(qū)(BODY)、源區(qū)(SRC)和深體區(qū)(DEEP BODY)的自對(duì)準(zhǔn)注入,同時(shí)也省去在元胞內(nèi)進(jìn)行接觸孔的光刻和刻蝕的步驟,使得在完成同樣器件結(jié)構(gòu)的前提下,省去了在元胞內(nèi)制作體區(qū)(BODY)、源區(qū)(SRC)和深體區(qū)(DEEP BODY)的光刻和刻蝕過程,簡(jiǎn)化了制作DMOS器件的工藝流程,降低了芯片的制作成本。同時(shí),本發(fā)明平面型DMOS器件制作工藝減小了單個(gè)元胞的尺寸,優(yōu)化后的元胞密度提高率為47. 8%,提高了芯片內(nèi)元胞集成度,降低了芯片的制作成本。顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā) 明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體DMOS器件的制作方法,其特征在于,該方法包括 在生成了 N型硅半導(dǎo)體襯底、N型硅半導(dǎo)體外延層、柵氧化層及多晶硅層之后,在多晶硅層上生長(zhǎng)第一介質(zhì)層,通過光刻及刻蝕將多晶硅層和第一介質(zhì)層形成凹槽,露出柵氧化層; 通過所述凹槽將P型體區(qū)注入N型硅半導(dǎo)體外延層,并對(duì)P型體區(qū)進(jìn)行驅(qū)入; 通過所述凹槽將N型源區(qū)注入P型體區(qū)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述通過光刻及刻蝕將多晶硅層和第一介質(zhì)層形成凹槽,包括 通過光刻,在第一介質(zhì)層上確定需要形成的凹槽的區(qū)域; 采用含氟的氣體對(duì)所述區(qū)域的第一介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕,使得第一介質(zhì)層上形成凹槽,露出多晶娃層; 采用含氯的氣體對(duì)露出的多晶硅層進(jìn)行刻蝕,使得多晶硅層上形成凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,通過所述凹槽將N型源區(qū)注入P型體區(qū)中之后,該方法還包括 生長(zhǎng)氮化硅層,該氮化硅層在所述凹槽的多晶硅層和第一介質(zhì)層的側(cè)壁形成第一側(cè) 通過形成有第一側(cè)墻的凹槽,注入深體區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一側(cè)墻的厚度,為氮化硅層的厚度; 所述第一側(cè)墻的高度,為第一介質(zhì)層的厚度、多晶硅層的厚度以及氮化硅層的厚度的總和。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,注入深體區(qū)之后,該方法還包括 積淀第二介質(zhì)層,該第二介質(zhì)層在凹槽的第一側(cè)墻上形成第二側(cè)墻; 對(duì)第二介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕,保留在凹槽的第一側(cè)墻上形成的第二側(cè)墻; 通過形成有第二側(cè)墻的凹槽,在N型源區(qū)中注入P型重?fù)诫s,形成P型重?fù)诫s區(qū); 將所述第二側(cè)墻腐蝕掉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述P型重?fù)诫s的濃度,大于N型源區(qū)中的N型源的濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,將所述第二側(cè)墻腐蝕掉之后,該方法還包括 對(duì)氮化硅層進(jìn)行刻蝕,保留所述第一側(cè)墻,露出N型源區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,露出N型源區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)之后,該方法還包括 生長(zhǎng)第一金屬層,使得DMOS器件的源極和柵極的電性鏈接; 通過生長(zhǎng)第二金屬層,形成DMOS器件的漏極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述第一介質(zhì)層的厚度為2000A。
10.一種雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體DMOS器件,其特征在于,該DMOS器件采用權(quán)利要求1-9任一權(quán)項(xiàng)所述方法制作而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種DMOS器件及其制作方法,用以減少DMOS器件的制作過程中的光刻和刻蝕過程,簡(jiǎn)化DMOS器件的制作工藝流程。所述方法包括在生成了N型硅半導(dǎo)體襯底、N型硅半導(dǎo)體外延層、柵氧化層及多晶硅層之后,在多晶硅層上生長(zhǎng)第一介質(zhì)層,通過光刻及刻蝕將多晶硅層和第一介質(zhì)層形成凹槽,露出柵氧化層;通過所述凹槽將P型體區(qū)注入N型硅半導(dǎo)體外延層,并對(duì)P型體區(qū)進(jìn)行驅(qū)入;通過所述凹槽將N型源區(qū)注入P型體區(qū)中。
文檔編號(hào)H01L21/027GK103050405SQ20111031258
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者馬萬里, 趙文魁 申請(qǐng)人:北大方正集團(tuán)有限公司, 深圳方正微電子有限公司