本發(fā)明涉半導體器件及其制造方法，尤其涉及一種VDMOS器件的制作方法及VDMOS器件。

背景技術：

由于垂直雙擴散金屬氧化物半導體器件(VDMOS，Vertical Double-diffused Metal Oxide Semiconductor)具有高輸入阻抗、低驅動功率、以及優(yōu)越的頻率特性和熱穩(wěn)定性等特點，廣泛地被應用于開關電源、汽車電子、馬達驅動、高頻振蕩器等多個領域。

對于溝槽型VDMOS器件來說，在柵極附近以及耗盡層中會有寄生電容存在，為了減小VDMOS器件本身的功率損耗，希望器件的寄生電容盡可能的小。因此，如何減小器件的寄生電容成為亟需解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種VDMOS器件的制作方法及VDMOS器件，解決了現(xiàn)有技術中降低寄生電容方法工藝復雜的問題。

本發(fā)明一方面提供一種VDMOS器件的制作方法，包括:在第一類型的基底內(nèi)形成輔助溝槽和柵極溝槽；在所述輔助溝槽內(nèi)形成第二類型的多晶硅層；在所述基底內(nèi)且位于所述柵極溝槽的兩側形成第一類型的源區(qū)；在所述源區(qū)和所述多晶硅層的上表面形成金屬層，所述源區(qū)和所述多晶硅層通過所述金屬層連接。

本發(fā)明另一方面提供一種VDMOS器件，該器件包括：第一類型的基底，所述基底具有輔助溝槽和柵極溝槽；第二類型的多晶硅層，形成于所述輔助溝槽中；第一類型的源區(qū)，形成于所述柵極溝槽的兩側；金屬層，形成于所述源區(qū)和所述多晶硅層上，所述源區(qū)和所述多晶硅層通過所述金屬層連接。

本發(fā)明提供的VDMOS器件的制作方法及VDMOS器件，通過在輔助溝槽內(nèi) 填充多晶硅層，并且利用金屬層使得多晶硅層與源區(qū)短接，輔助體區(qū)耗盡，增加了耗盡層的寬度，從而達到減小器件寄生電容的目的，與現(xiàn)有技術相比，僅需在刻蝕柵極溝槽的同時刻蝕輔助溝槽即可，無需增加工藝步驟，工藝簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一VDMOS器件的制作方法的流程圖；

圖2A-2G為制作VDMOS器件的各步驟的結構示意圖。

附圖標記：

201-基底； 202-第一保護層； 203-輔助溝槽；

204-待深刻溝槽； 205-柵極溝槽； 206-第二保護層；

207-多晶硅層； 208-柵氧化層； 210-輔助氧化層；

211-金屬層； 212-體區(qū)； 213-源區(qū)；

具體實施方式

實施例一

本實施例提供了一種VDMOS器件的制作方法。圖1為本發(fā)明實施例一VDMOS器件的制作方法的流程圖。本實施例的第一類型可以是N型，第二類型可以是P型，當然，也可以是第一類型為P型，第二類型為N型，具體可以根據(jù)實際需要設定。如圖1所示，該VDMOS器件制作方法可以包括：

步驟101，在第一類型的基底內(nèi)形成輔助溝槽和柵極溝槽。

具體的，形成輔助溝槽和柵極溝槽的方式可以為，以預設的掩膜為阻擋層，對基底進行刻蝕，例如，可以在基底的表面涂覆有光刻膠，對要形成輔助溝槽和柵極溝槽的部分的光刻膠進行曝光，形成預設圖案的光刻膠圖案，進而在預設圖案的光刻膠的掩蔽下，對基底進行至少一次光刻和/或刻蝕，形成輔助溝槽和柵極溝槽，并去除光刻膠。

或者，為了更好的去除光刻膠，可以在基底與光刻膠之間形成隔離保護層，其中，隔離保護層可以是對基底進行氧化得到的氧化層，也可以為化學氣相沉積沉積的氮化硅，進一步的對要形成輔助溝槽和柵極溝槽的部分的光刻膠進行曝光，形成預設圖案的光刻膠圖案，在預設圖案的光刻膠的掩蔽下， 對隔離保護層進行光刻形成預設的掩膜，進一步的，以預設的掩膜作為阻擋層，對基底進行至少一次刻蝕和/或光刻，形成輔助溝槽和柵極溝槽。

其中，輔助溝槽的深度可以與柵極溝槽的深度相等，也可以是輔助溝槽的深度小于柵極溝槽的深度，在本實施例中并不加以限定。

步驟102，在輔助溝槽內(nèi)形成第二類型的多晶硅層。

在輔助溝槽內(nèi)形成第二類型的多晶硅層的同時也在柵極溝槽內(nèi)形成第二類型的多晶硅層，并且在柵極溝槽內(nèi)形成第二類型的多晶硅層之前，可以先對柵極溝槽進行氧化，形成柵氧化層后，再在柵極溝槽和輔助溝槽內(nèi)形成多晶硅層。當然，也可以分別在在柵極溝槽和輔助溝槽內(nèi)形成多晶硅層，對此并不加以限定，從簡化工藝的角度，一次同時在柵極溝槽和輔助溝槽內(nèi)形成多晶硅層為較優(yōu)選。

步驟103，在基底內(nèi)且位于柵極溝槽的兩側形成第一類型的源區(qū)。

在形成源區(qū)之前，在基底內(nèi)通過離子注入形成第二類型的體區(qū)，當然也可以在形成源區(qū)之后形成體區(qū)，形成體區(qū)和源區(qū)的順序并不加以限定。

步驟104，在源區(qū)和多晶硅層的上表面形成金屬層，源區(qū)和多晶硅層通過金屬層連接。

其中金屬層起到將源區(qū)和多晶硅層短接的作用，從而可以輔助體區(qū)耗盡，增加了耗盡層的寬度。

由以上技術方案可以看出，本實施例提供的VDMOS器件的制作方法，通過在輔助溝槽內(nèi)填充多晶硅層，并且利用金屬層使得多晶硅層207與源區(qū)213短接，輔助體區(qū)耗盡，增加了耗盡層的寬度，從而達到減小器件寄生電容的目的。

實施例二

為了更好的說明實施例一，本實施例是在上述實施例的基礎上對上述實施例增加附圖加以解釋說明。如圖2A至2G示，圖2A-2G為制作VDMOS器件的各步驟的結構示意圖。

在本實施例中，輔助溝槽203的深度小于柵極溝槽205的深度。

如圖2A所示，在基底201上形成第一保護層202。

其中，第一保護層202可以是對基底201進行氧化得到二氧化硅層后，按照預設圖案進行光刻后得到的，也可以為在基底201上化學氣相沉積氮化 硅層后，對氮化硅按照預設圖案進行光刻后得到的。具體可以根據(jù)實際需要選擇相應的工藝。

如圖2B所示，以第一保護層202為掩膜對基底201進行刻蝕，同時形成輔助溝槽203和待深刻溝槽204。

該步驟中，輔助溝槽203和待深刻溝槽204的深度相等。

如圖2C所示，在輔助溝槽203內(nèi)形成第二保護層206。

更為具體的是，在輔助溝槽203內(nèi)形成高度高于第一保護層202的第二保護層206。這里需要說明的是，高度高于第一保護層202的第二保護層206是指第二保護層206的上表面距離輔助溝槽203的底面的高度大于第一保護層202距離輔助溝槽203底面所在的平面的垂直高度，這樣的目的是保證第二保護層206將輔助溝槽203填滿。

第二保護層206只要能將輔助溝槽203遮擋住即可，第二保護層206可以為光刻膠也可以為氮化硅，還可以為二氧化硅。但是，第一保護層202和第二保護層206的材料應為互不相同的，目的是防止在去除第二保護層206的同時也將第一保護層202同時去除掉，若第一保護層202為二氧化硅層，則第二保護層206為光刻膠或氮化硅層，若第一保護層202為氮化硅層，則第二保護層206為光刻膠或二氧化硅層，若第二保護層206為光刻膠，則第一保護層202和第二保護層206為二氧化硅或者氮化硅中的一種，只要保證二者的材料不同即可。

如圖2D所示，刻蝕待深刻溝槽204，形成柵極溝槽205。

具體的，以第一保護層202和第二保護層206為掩膜，刻蝕待深刻溝槽204，形成柵極溝槽205，由于形成柵極溝槽205和形成待深刻溝槽204均以第一保護層202作為掩膜，因此不存在光刻對準的問題，提高了器件的產(chǎn)出良率。

在形成輔助溝槽203和柵極溝槽205后，要在輔助溝槽203內(nèi)形成第二類型的多晶硅層207，在形成多晶硅層207之前，可以先對柵極溝槽205進行氧化，形成柵氧化層208后，再形成多晶硅層207，其中，若第二保護層206為光刻膠，由于光刻膠不能進入氧化爐，因此在形成柵極溝槽205后需要去除第二保護層206,即去除光刻膠。

具體的，如圖2D和圖2E所示，對柵極溝槽205和輔助溝槽203進行熱 氧化，同時形成輔助氧化層210和柵氧化層208。其中，輔助氧化層210是對輔助溝槽203進行氧化形成的，柵氧化層208是對柵極溝槽205氧化形成的。

如圖2D和圖2F所示，將輔助溝槽203內(nèi)的輔助氧化層210光刻進行去除，之后在輔助溝槽203內(nèi)形成第二類型的多晶硅層207。

可替換的，若第二保護層206為氮化硅，則在形成柵極溝槽205后直接以第二保護層206作為阻擋，對柵極溝槽205直接進行氧化，此時氧化得到的氧化層即為柵氧化層208，在形成柵氧化層208之后再將第二保護層206光刻去除，但由于輔助溝槽203具有一定的深度，不便去除光刻膠。

其中，優(yōu)選的一種方案為，第二保護層206為光刻膠，第一保護層202為二氧化硅，形成二氧化硅只要直接對基底201進行氧化即可，工藝簡單，并且第二保護層206是光刻膠可以避免在輔助溝槽204中去除氮化硅不好去除的問題。

此外，形成柵極溝槽205之后，還需要去除第一保護層202。去除第一保護層202只要保證在形成柵極溝槽205之后且在基底201內(nèi)且位于柵極溝槽205的兩側形成第一類型的源區(qū)213之前即可。

進一步的，如圖2D和2G所示，在基底201內(nèi)且位于柵極溝槽205的兩側形成第一類型的源區(qū)213，并在源區(qū)213和多晶硅層207的上表面形成金屬層211，源區(qū)213和多晶硅層207通過金屬層211連接。

其中，在形成源區(qū)213之前，可以在基底201內(nèi)通過離子注入形成第二類型的體區(qū)212，當然也可以在形成源區(qū)213之后形成體區(qū)212，形成體區(qū)212和源區(qū)213的順序并不加以限定。

在本實施例中，由于輔助溝槽203的深度小于柵極溝槽205的深度，可以維持器件的電場線保持在一個平面結的狀態(tài)，也就是說，本實施例減小了器件寄生電容的同時，并不影響器件的閾值電壓。而現(xiàn)有技術中，增加柵氧化層的厚度來降低器件的寄生電容的方法則會影響器件的閾值電壓，使器件的閾值電壓變小。此外，由于僅需在刻蝕柵極溝槽的同時刻蝕輔助溝槽即可，無需增加工藝步驟，工藝簡單。

實施例三

本實施例提供一種VDMOS器件，該VDMOS器件可以按照上述實施例中的 VDMOS器件的制作方法進行制造，其中，如圖2D和圖2G所示，本實施例提供的VDMOS器件包括：第一類型的基底201、第二類型的多晶硅層207、第一類型的源區(qū)213和金屬層211。其中，基底201內(nèi)形成有輔助溝槽203和柵極溝槽205，多晶硅層207形成于輔助溝槽203中，源區(qū)213形成于柵極溝槽205的兩側，金屬層211形成于源區(qū)213和多晶硅層207上，源區(qū)213和多晶硅層207通過金屬層211連接。

本實施例提供的VDMOS器件，通過在輔助溝槽203內(nèi)填充多晶硅層207，并且利用金屬層211使得多晶硅層207與源區(qū)213短接，輔助體區(qū)耗盡，增加了耗盡層的寬度，從而達到減小器件寄生電容的目的，與現(xiàn)有技術相比，僅需在刻蝕柵極溝槽的同時刻蝕輔助溝槽即可，無需增加工藝步驟，工藝簡單。

在上述實施例的基礎上，本實施例還提供一種VDMOS器件，在該器件中，輔助溝槽203的深度小于柵極溝槽205的深度，由于輔助溝槽203的深度小于柵極溝槽205的深度，可以維持器件的電場線保持在一個平面結的狀態(tài)，也就是說，本實施例在減小了器件寄生電容的同時，并不影響器件的閾值電壓。而現(xiàn)有技術中，增加柵氧化層的厚度來降低器件的寄生電容的方法則會影響器件的閾值電壓，使器件的閾值電壓變小。

需要說明的是，本實施例提供的VDMOS器件可以采用實施例一和實施例二中提供的VDMOS的制作方法進行制作，但是本實施例提供的VDMOS器件仍然可以采用其他方法進行制作，任何與本實施例提供的VDMOS器件的結構相同的器件都應落入本發(fā)明權利要求請求保護的器件結構的范圍內(nèi)。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。