專(zhuān)利名稱(chēng)：平面型功率mos晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種平面型功率MOS晶體管及其制造方法。
背景技術(shù)：
金屬-氧化物-半導(dǎo)體(Metal-Oxide-Semiconductor)結(jié)構(gòu)的晶體管簡(jiǎn)稱(chēng)MOS晶體管，有P型MOS管和N型MOS管之分。圖I示意性地示出了一種平面型功率MOS晶體管的截面圖。如圖I所示的平面型 功率MOS晶體管包括依次層疊在硅片I表面的柵極氧化層2、柵極多晶硅層3、以及正硅酸乙酷層4。如圖I所示的平面型功率MOS晶體管還包括布置在硅片I中的阱區(qū)6、布置在阱區(qū)6中的溝槽5、布置在溝槽5側(cè)壁中的源極區(qū)域7、形成在源極區(qū)域7的內(nèi)側(cè)的側(cè)墻隔離區(qū)9。圖2示意性地示出了圖I所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的平面型功率MOS晶體管制造方法的流程圖。如圖2所示，為了制造如圖I所示的平面型功率MOS晶體管，現(xiàn)有技術(shù)的平面型功率MOS晶體管制造方法包括如下步驟用于在硅片I上形成柵極氧化層2的柵極氧化層形成步驟SI ;用于在柵極氧化層2表面上形成柵極多晶硅層3的柵極多晶硅形成步驟S2 ;用于在柵極多晶硅層3上形成正硅酸乙酯層4的正硅酸乙酯層形成步驟S3 ;用于對(duì)正硅酸乙酯層4、柵極多晶硅層3、以及柵極氧化層2進(jìn)行刻蝕以形成溝槽5的第一刻蝕步驟S4 ;用于在溝槽5下方形成源區(qū)7和阱區(qū)6的源阱區(qū)形成步驟S5 ;在溝槽側(cè)壁淀積氮化硅8，并利用正硅酸乙酯填充側(cè)壁，隨后刻蝕形成側(cè)墻隔離區(qū)9的側(cè)墻形成步驟S6 ;用于對(duì)源區(qū)7和阱區(qū)6進(jìn)行刻蝕以形成接觸凹槽10的第二刻蝕步驟S8。但是根據(jù)圖2所示的平面型功率MOS晶體管制造方法制成的平面型功率MOS晶體管的柵源漏電流較大，從而增大了平面型功率MOS晶體管的功耗且降低了平面型功率MOS晶體管的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠降低所制成的平面型功率MOS晶體管的柵源漏電流，從而降低平面型功率MOS晶體管的功耗并且改善平面型功率MOS晶體管的性能的平面型功率MOS晶體管制造方法。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種平面型功率MOS晶體管制造方法，其包括用于在硅片上形成柵極氧化層的柵極氧化層形成步驟；用于在柵極氧化層表面上形成柵極多晶硅層的柵極多晶硅形成步驟；用于在柵極多晶硅層上形成正硅酸乙酯層的正硅酸乙酯層形成步驟；用于對(duì)正硅酸乙酯層、柵極多晶硅層、以及柵極氧化層進(jìn)行刻蝕以形成溝槽的第一刻蝕步驟；用于在溝槽下方形成源區(qū)和阱區(qū)的源阱區(qū)形成步驟；在溝槽側(cè)壁淀積氮化硅，并利用正硅酸乙酯填充側(cè)壁，隨后刻蝕形成側(cè)墻隔離區(qū)的側(cè)墻形成步驟；用于對(duì)所述側(cè)墻隔離區(qū)進(jìn)行退火的退火步驟。優(yōu)選地，側(cè)墻隔離區(qū)9的材料為正硅酸乙酯。優(yōu)選地，利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火。優(yōu)選地，在利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火的退火步驟S8中，退火溫度為900-1150°C，退火時(shí)間為15-60分鐘。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的平面型功率MOS晶體管制造方法制成的平面型功率MOS晶體管，其包括依次層疊在硅片表面的柵極氧化層、柵極多晶硅層、以及正硅酸乙酯層；所述平面型功率MOS晶體管還包括布置在硅片中的阱區(qū)、布置在阱區(qū)中的溝槽、布置在溝槽側(cè)壁中的源極區(qū)域、形成在源極區(qū)域的內(nèi)側(cè)的側(cè)墻隔離區(qū)；其中，所述側(cè)墻隔離區(qū)經(jīng)歷了退火工藝。 優(yōu)選地，側(cè)墻隔離區(qū)的材料為正硅酸乙酯。優(yōu)選地，利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)進(jìn)行退火。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)進(jìn)行，可以補(bǔ)償側(cè)墻隔離區(qū)(例如正硅酸乙酯側(cè)墻隔離區(qū))表面陷阱和界面陷阱，減少側(cè)墻隔離區(qū)表面的自由鍵和界面狀態(tài)，并且能夠改進(jìn)側(cè)墻隔離區(qū)的質(zhì)量，由此改進(jìn)側(cè)墻隔離區(qū)的抗擊穿能力，進(jìn)而降低平面型功率MOS晶體管的功耗并且改善平面型功率MOS晶體管的性能。


結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I示意性地示出了的平面型功率MOS晶體管的截面圖。圖2示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的平面型功率MOS晶體管制造方法的流程圖。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管制造方法的流程圖。圖4至圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管制造方法的各個(gè)步驟。需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。<平面型功率MOS晶體管制造方法>圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管制造方法的流程圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管制造方法包括用于在硅片I上形成柵極氧化層2的柵極氧化層形成步驟SI ；用于在柵極氧化層2表面上形成柵極多晶硅層3的柵極多晶硅形成步驟S2 ；
用于在柵極多晶硅層3上形成正硅酸乙酯層4的正硅酸乙酯層形成步驟S3 ;所得到的結(jié)構(gòu)如圖4所示；用于對(duì)正硅酸乙酯層4、柵極多晶硅層3、以及柵極氧化層2進(jìn)行刻蝕以形成溝槽5的第一刻蝕步驟S4 ;所得到的結(jié)構(gòu)如圖5所示；用于在溝槽5下方形成源區(qū)7和阱區(qū)6的源阱區(qū)形成步驟S5 ;所得到的結(jié)構(gòu)如圖6所示；在溝槽側(cè)壁淀積氮化硅8，并利用正硅酸乙酯填充側(cè)壁，隨后刻蝕形成側(cè)墻隔離區(qū)9的側(cè)墻形成步驟S6 ;所得到的結(jié)構(gòu)如圖7所示；與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管制造方法包括用于對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火的退火步驟S7。 此后，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管制造方法還包括用于對(duì)源區(qū)7和阱區(qū)6進(jìn)行刻蝕以形成接觸凹槽10的第二刻蝕步驟S8，所得到的結(jié)構(gòu)如圖8所
/Jn ο優(yōu)選地，側(cè)墻隔離區(qū)9的材料為正硅酸乙酯?？梢钥闯觯c現(xiàn)有技術(shù)不同的是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管制造方法增加了于對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火的退火步驟S8。優(yōu)選地，在退火步驟S8中，利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火。根據(jù)上述實(shí)施例，通過(guò)利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行，可以補(bǔ)充側(cè)墻隔離區(qū)(例如正硅酸乙酯側(cè)墻隔離區(qū))表面陷阱和界面陷阱，減少側(cè)墻隔離區(qū)表面的自由鍵和界面狀態(tài)，并且能夠改進(jìn)側(cè)墻隔離區(qū)的質(zhì)量，由此改進(jìn)側(cè)墻隔離區(qū)的抗擊穿能力，進(jìn)而降低平面型功率MOS晶體管的功耗并且改善平面型功率MOS晶體管的性能。進(jìn)一步優(yōu)選地，在利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火的退火步驟S8中，退火溫度為900-1150°C，退火時(shí)間為15-60分鐘，即在900-1150。。的N2O中退火15-60分鐘。<平面型功率MOS晶體管>根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種根據(jù)圖2所示的平面型功率MOS晶體管制造方法制成的平面型功率MOS晶體管，如圖8所示。具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管包括依次層疊在硅片I表面的柵極氧化層2、柵極多晶硅層3、以及正硅酸乙酯層4。如圖8所示的平面型功率MOS晶體管還包括布置在硅片I中的阱區(qū)6、布置在阱區(qū)6中的溝槽5、布置在溝槽5側(cè)壁中的源極區(qū)域7、形成在源極區(qū)域7的內(nèi)側(cè)的側(cè)墻隔離區(qū)9。優(yōu)選地，側(cè)墻隔離區(qū)9的材料為正硅酸乙酯。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的平面型功率MOS晶體管的側(cè)墻隔離區(qū)9經(jīng)歷了退火工藝。優(yōu)選地，利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火。根據(jù)上述實(shí)施例，通過(guò)利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行，可以補(bǔ)充側(cè)墻隔離區(qū)(例如正硅酸乙酯側(cè)墻隔離區(qū))表面陷阱和界面陷阱，減少側(cè)墻隔離區(qū)表面的自由鍵和界面狀態(tài)，并且能夠改進(jìn)側(cè)墻隔離區(qū)的質(zhì)量，由此改進(jìn)側(cè)墻隔離區(qū)的抗擊穿能力，進(jìn)而降低平面型功率MOS晶體管的功耗并且改善平面型功率MOS晶體管的性能。
本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)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(jiǎn)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。
權(quán)利要求
1.一種平面型功率MOS晶體管制造方法，其特征在于包括 用于在硅片上形成柵極氧化層的柵極氧化層形成步驟； 用于在柵極氧化層表面上形成柵極多晶硅層的柵極多晶硅形成步驟； 用于在柵極多晶硅層上形成正硅酸乙酯層的正硅酸乙酯層形成步驟； 用于對(duì)正硅酸乙酯層、柵極多晶硅層、以及柵極氧化層進(jìn)行刻蝕以形成溝槽的第一刻蝕步驟； 用于在溝槽下方形成源區(qū)和阱區(qū)的源阱區(qū)形成步驟； 在溝槽側(cè)壁淀積氮化硅，并利用正硅酸乙酯填充側(cè)壁，隨后刻蝕形成側(cè)墻隔離區(qū)的側(cè)墻形成步驟； 用于對(duì)所述側(cè)墻隔離區(qū)進(jìn)行退火的退火步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平面型功率MOS晶體管制造方法，其特征在于還包括用于對(duì)所述源區(qū)和所述阱區(qū)進(jìn)行刻蝕以形成接觸凹槽的第二刻蝕步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的平面型功率MOS晶體管制造方法，其特征在于，側(cè)墻隔離區(qū)的材料為正硅酸乙酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的平面型功率MOS晶體管制造方法，其特征在于，利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平面型功率MOS晶體管制造方法，其特征在于，在利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)9進(jìn)行退火的退火步驟S 8中，退火溫度為900-1150°C，退火時(shí)間為15-60分鐘。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的平面型功率MOS晶體管制造方法制成的平面型功率MOS晶體管，其包括依次層疊在硅片表面的柵極氧化層、柵極多晶硅層、以及正硅酸乙酯層； 所述平面型功率MOS晶體管還包括布置在硅片中的阱區(qū)、布置在阱區(qū)中的溝槽、布置在溝槽側(cè)壁中的源極區(qū)域、形成在源極區(qū)域的內(nèi)側(cè)的側(cè)墻隔離區(qū)； 其中，所述側(cè)墻隔離區(qū)經(jīng)歷了退火工藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平面型功率MOS晶體管，其特征在于，側(cè)墻隔離區(qū)的材料為正硅酸乙酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的平面型功率MOS晶體管，其特征在于，利用N2O對(duì)側(cè)墻隔離區(qū)進(jìn)行退火。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種平面型功率MOS晶體管及其制造方法。平面型功率MOS晶體管制造方法包括用于在硅片上形成柵極氧化層的柵極氧化層形成步驟；用于在柵極氧化層表面上形成柵極多晶硅層的柵極多晶硅形成步驟；用于在柵極多晶硅層上形成正硅酸乙酯層的正硅酸乙酯層形成步驟；用于對(duì)正硅酸乙酯層、柵極多晶硅層、以及柵極氧化層進(jìn)行刻蝕以形成溝槽的第一刻蝕步驟；用于在溝槽下方形成源區(qū)和阱區(qū)的源阱區(qū)形成步驟；在溝槽側(cè)壁淀積氮化硅，并利用正硅酸乙酯填充側(cè)壁，隨后刻蝕形成側(cè)墻隔離區(qū)的側(cè)墻形成步驟；用于對(duì)所述側(cè)墻隔離區(qū)進(jìn)行退火的退火步驟。本發(fā)明能改進(jìn)側(cè)墻隔離區(qū)的抗擊穿能力，降低平面型功率MOS晶體管的功耗并改善平面型功率MOS晶體管的性能。
文檔編號(hào)H01L21/324GK102800583SQ20121031274
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者吳亞貞 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司