本發(fā)明涉及半導體芯片制造領(lǐng)域，尤其涉及一種平面型VDMOS的制作方法。

背景技術(shù)：

縱向雙擴散場效應(yīng)晶體管(VDMOS)是目前最常用的功率晶體管之一，其作為一種電壓控制型器件，通過柵極電壓信號控制溝道形成，從而控制源極和漏極電流導通。VDMOS兼具雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的平面型VDMOS制作方法如下所示：

步驟一、在外延層上初始氧化一層厚氧化層，厚氧化層的厚度一般大于10000埃，氧化溫度在1050～1200度之間，氧化時間在250～400分鐘之間；

步驟二、用光刻和刻蝕工藝定義環(huán)區(qū)，然后做環(huán)區(qū)離子注入；

步驟三、環(huán)區(qū)離子驅(qū)入，驅(qū)入溫度在1000～1200度之間，時間在200～400分鐘之間；

步驟四、用光刻工藝定義有源區(qū)；

步驟五、通過刻蝕工藝，把有源區(qū)的氧化層刻蝕掉，然后去除光阻；

步驟六、生長柵氧化層，形成多晶硅柵極，定義體區(qū)，然后體區(qū)驅(qū)入；

步驟七、定義源極，并做源離子注入；

步驟八、后段工藝，包括淀積金屬層和背面金屬層工藝，最終形成器件。

但是這種制作方法需要分別在步驟一、步驟三、步驟六進行長時間的高溫熱過程處理，時間成本和工藝成本比較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種平面型VDMOS的制作方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中制作成 本較高、制作周期較長的問題。

本發(fā)明提供的平面型VDMOS制作方法，包括：

提供襯底，在外延層的表面上生長一層薄氧化層；

通過光刻和刻蝕工藝定義環(huán)區(qū)，刻蝕的深度小于所述薄氧化層的厚度，并在所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層下方做離子注入；

高溫完成所述環(huán)區(qū)的離子驅(qū)入，形成位于所述環(huán)區(qū)下方的所述外延層表面內(nèi)的第一區(qū)域且所述第一區(qū)域延伸至未被刻蝕的所述薄氧化層的下方，并在所述薄氧化層的表面上繼續(xù)生長氧化層，形成厚氧化層，所述環(huán)區(qū)與非環(huán)區(qū)之間形成臺階狀結(jié)構(gòu)；

通過光刻工藝定義有源區(qū)，并將所述有源區(qū)內(nèi)的所述厚氧化層刻蝕掉，以露出所述外延層的表面；

在所述有源區(qū)的表面上生長柵氧化層，并在所述柵氧化層上形成多晶硅柵極；

在所述多晶硅柵極的阻擋下，通過自對準注入和驅(qū)入形成所述平面型VDMOS器件的體區(qū)，通過光刻工藝定義源區(qū)，并完成所述源區(qū)的離子注入和驅(qū)入，所述體區(qū)和所述源區(qū)的部分區(qū)域延伸至所述多晶硅柵極的下方，所述體區(qū)的深度小于所述第一區(qū)域的深度。

本發(fā)明提供的平面型VDMOS制作方法，通過在外延層的表面上生長一層薄氧化層，并對所述薄氧化層進行刻蝕，定義環(huán)區(qū)，刻蝕的深度小于所述薄氧化層的厚度，再在所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層下方做離子注入，并通過高溫完成所述環(huán)區(qū)的離子驅(qū)入和厚氧化層的生成，即將傳統(tǒng)工藝初始厚氧化層的生成放在環(huán)區(qū)離子注入之后，減少了一次高溫長時間的熱處理過程，優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝，降低了制作成本、縮短了制作周期。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一提供的平面型VDMOS制作方法的流程示意圖；

圖2為執(zhí)行步驟101之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為執(zhí)行步驟103之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為執(zhí)行步驟104之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為執(zhí)行步驟105之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為執(zhí)行步驟106之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例二提供的平面型VDMOS制作方法的流程示意圖；

圖8為完成制作之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

圖1為本發(fā)明實施例一提供的平面型VDMOS制作方法的流程示意圖，如圖1所示，本實施例提供的平面型VDMOS制作方法包括如下步驟：

步驟101、提供襯底，在外延層的表面上生長一層薄氧化層；

具體的，圖2為執(zhí)行步驟101之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，優(yōu)選的，本實施例提供的襯底包括N型襯底1和N型外延層2。在溫度為900～1100度的條件下對襯底進行30～60分鐘的熱氧化處理，生成厚度為1000～2000埃的薄氧化層3。

步驟102、通過光刻和刻蝕工藝定義環(huán)區(qū)，刻蝕的深度小于所述薄氧化層的厚度，并在所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層下方做離子注入；

具體的，在光刻膠的阻擋下定義環(huán)區(qū)的位置，并通過刻蝕工藝對所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層進行刻蝕，保留200～800埃的所述薄氧化層厚度，完成刻蝕后去除光刻膠。

對所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層下方進行離子注入，優(yōu)選的，用于環(huán)區(qū)離子注入的離子為硼離子，所述硼離子的注入劑量為1×10¹²～5×10¹⁵ ions/cm²，能量為50～100Kev。具體的離子注入量和注入能量視具體的制作需求而定，在這里不做具體限定。

步驟103、高溫完成所述環(huán)區(qū)的離子驅(qū)入，形成位于所述環(huán)區(qū)下方的所述外延層表面內(nèi)的第一區(qū)域，并在所述薄氧化層的表面上繼續(xù)生長氧化層， 形成厚氧化層；

具體的，圖3為執(zhí)行步驟103之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，在持續(xù)時間為250～600分鐘，溫度為1050～1200度的高溫條件下，完成環(huán)區(qū)注入離子的驅(qū)入，形成第一區(qū)域5，所述第一區(qū)域5延伸至未被刻蝕的所述薄氧化層3的下方，并在器件表面的薄氧化層3上繼續(xù)生長氧化層，最終形成厚度大于10000埃的厚氧化層4。

在驅(qū)入前，環(huán)區(qū)的薄氧化層厚度在200～800A之間，非環(huán)區(qū)的薄氧化層厚度在1000～2000A之間，在離子驅(qū)入后，環(huán)區(qū)消耗更多的硅，環(huán)區(qū)與非環(huán)區(qū)之間形成臺階狀結(jié)構(gòu)，所述臺階狀結(jié)構(gòu)便于后續(xù)光刻層次的對準。

步驟104、通過光刻工藝定義有源區(qū)，并將所述有源區(qū)內(nèi)的所述厚氧化層刻蝕掉，以露出所述外延層的表面；

具體的，圖4為執(zhí)行步驟104之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，利用光刻膠遮蓋有源區(qū)以外的厚氧化層4的表面區(qū)域，在光刻膠的阻擋下對有源區(qū)內(nèi)所述厚氧化層4進行刻蝕，直至露出N型外延層2的表面為止，去除光刻膠。

步驟105、在所述有源區(qū)的表面上生長柵氧化層，并在所述柵氧化層上形成多晶硅柵極；

具體的，圖5為執(zhí)行步驟105之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，在所述有源區(qū)的表面上氧化一層柵氧化層6，并在所述柵氧化層的表面上通過淀積的方法形成多晶硅層，并在光刻膠的掩蓋下對所述多晶硅層進行刻蝕，最終形成多晶硅柵極7，此處需要說明的是：此處刻蝕不對柵氧化層6進行刻蝕，完成刻蝕后去除光刻膠。

步驟106、在所述多晶硅柵極的阻擋下，通過自對準注入和驅(qū)入形成所述平面型VDMOS器件的體區(qū)，通過光刻工藝定義源區(qū)，并完成所述源區(qū)的離子注入和驅(qū)入；

具體的，圖6為執(zhí)行步驟106之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，體區(qū)8包圍源區(qū)9，所述體區(qū)8和所述源區(qū)9的部分區(qū)域延伸至所述多晶硅柵極7的下方，所述體區(qū)8的深度小于所述第一區(qū)域5的深度。

本實施例提供的平面型VDMOS制作方法，通過在外延層的表面上生長一層薄氧化層，并對所述薄氧化層進行刻蝕，定義環(huán)區(qū)，刻蝕的深度小于所述 薄氧化層的厚度，再在所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層下方做離子注入，并通過高溫完成所述環(huán)區(qū)的離子驅(qū)入和厚氧化層的生成，即將傳統(tǒng)工藝初始厚氧化層的生成放在環(huán)區(qū)離子注入之后，減少了一次高溫長時間的熱處理過程，優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝，降低了制作成本、縮短了制作周期。

實施例二

圖7為本發(fā)明實施例二提供的平面型VDMOS制作方法的流程示意圖，如圖7所示，本實施例提供的平面型VDMOS制作方法包括：

步驟201、提供襯底，在外延層的表面上生長一層薄氧化層；

步驟202、通過光刻和刻蝕工藝定義環(huán)區(qū)，刻蝕的深度小于所述薄氧化層的厚度，并在所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層下方做離子注入；

步驟203、高溫完成所述環(huán)區(qū)的離子驅(qū)入，形成位于所述環(huán)區(qū)下方的所述外延層表面內(nèi)的第一區(qū)域，并在所述薄氧化層的表面上繼續(xù)生長氧化層，形成厚氧化層；

步驟204、通過光刻工藝定義有源區(qū)，并將所述有源區(qū)內(nèi)的所述厚氧化層刻蝕掉，以露出所述外延層的表面；

步驟205、在所述有源區(qū)的表面上生長柵氧化層，并在所述柵氧化層上形成多晶硅柵極；

步驟206、在所述多晶硅柵極的阻擋下，通過自對準注入和驅(qū)入形成所述平面型VDMOS器件的體區(qū)，通過光刻工藝定義源區(qū)，并完成所述源區(qū)的離子注入和驅(qū)入；

上述步驟201-206的具體實施方法和實施效果與上述實施例一類似，在這里不再贅述。

步驟207、淀積介質(zhì)層，直至所述介質(zhì)層覆蓋所述平面型VDMOS器件的表面結(jié)構(gòu)；

具體的，圖8為完成制作之后所述平面型VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，在整個器件的表面上淀積介質(zhì)層10，直至所述介質(zhì)層10覆蓋器件表面上的所有結(jié)構(gòu)為止，其中，所述介質(zhì)層10可以為氧化物。

步驟208、通過刻蝕工藝對所述介質(zhì)層進行溝槽刻蝕，形成溝槽；

具體的，生成介質(zhì)層10后，優(yōu)選通過濕法腐蝕的方法對所述介質(zhì)層10進行溝槽刻蝕，直至將所述溝槽底部的柵氧化層6刻蝕掉，露出體區(qū)8和源 區(qū)9的表面為止。

步驟209、根據(jù)預(yù)設(shè)的工藝，淀積金屬層和背面金屬層。

在此步驟中，如圖8所示的金屬層11和背面金屬層12的制作工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，在這里不再贅述。

本實施例提供的平面型VDMOS制作方法，通過在外延層的表面上生長一層薄氧化層，并對所述薄氧化層進行刻蝕，定義環(huán)區(qū)，刻蝕的深度小于所述薄氧化層的厚度，再在所述環(huán)區(qū)表面的薄氧化層下方做離子注入，并通過高溫完成所述環(huán)區(qū)的離子驅(qū)入和厚氧化層的生成，即將傳統(tǒng)工藝初始厚氧化層的生成放在環(huán)區(qū)離子注入之后，減少了一次高溫長時間的熱處理過程，優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝，降低了制作成本、縮短了制作周期。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。