佳地，步驟103中，在未被刻蝕的第一氧化層的掩膜下，在第一導(dǎo)電類型外延層上刻蝕出溝槽側(cè)壁均與水平夾角呈70°至80°的傾斜溝槽。步驟103中刻蝕出的傾斜溝槽如圖4所示，本步驟中，傾斜的側(cè)壁有利于步驟104的N型溝道的注入，如果刻蝕出的溝槽的側(cè)壁是豎直的，在步驟104中注入摻雜離子時就需要采用傾斜注入，同時還需旋轉(zhuǎn)襯底，這對設(shè)備及工藝要求很高。本實施例中將溝槽側(cè)壁制作成斜的，在步驟104中僅需采用零度注入摻雜離子的方式形成第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)即可，對設(shè)備和工藝要求較低。而且溝槽制作成傾斜的側(cè)壁還有利于多晶硅層的制作。
[0048]如圖4所示，步驟103將VDM0S器件制作成溝槽耗盡型VDM0S器件，由于溝槽器件溝槽底部電場分布的特殊性，溝槽器件集成度高，單位面積內(nèi)電流大，使得溝槽型器件更適合在低壓場合下應(yīng)用。另外，將溝槽制作成傾斜的溝槽，與常規(guī)的溝槽器件相比，傾斜的溝槽使得在進(jìn)行雜質(zhì)離子的注入形成摻雜溝道區(qū)時不必傾斜一定角度進(jìn)行離子注入，也不需要旋轉(zhuǎn)襯底，從而降低了器件制作對設(shè)備及工藝的要求，而且使摻雜溝道區(qū)的離子濃度和器件的穩(wěn)定性得以提聞。
[0049]較佳地，步驟104中，采用零角度注入的方式對傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜，生成第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)。零角度注入的方式是指沿垂直于襯底的方向進(jìn)行摻雜離子的注入，如圖5所示。步驟104生成的第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)如圖5所示。
[0050]如圖5所示的溝槽耗盡型VDM0S器件，采用零角度注入的方式相比現(xiàn)有技術(shù)中的豎直溝槽的傾斜注入的方式來說，更加簡單有效，使摻雜溝道區(qū)的離子濃度更加均勻穩(wěn)定。
[0051]較佳地，步驟104對傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜生成第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)時，進(jìn)行摻雜的離子為磷離子、砷離子或硼離子。若要形成P型的摻雜溝道區(qū)，則注入的摻雜離子是硼離子，若要形成N型的摻雜溝道區(qū)，則注入的摻雜離子是磷離子或砷離子。離子的注入劑量根據(jù)不同產(chǎn)品設(shè)計而不同，通常離子的注入劑量的數(shù)量級為15次方，比如1E15-5E15。
[0052]步驟105中，先去除第一氧化層，然后在第一導(dǎo)電類型襯底上依次制作柵氧化層，柵氧化層的生長溫度為900°C -1050°C，其厚度根據(jù)不同的產(chǎn)品設(shè)計確定，通常為20nm-120nm ;然后在柵氧化層表面制作多晶硅層，多晶硅層的生長溫度通常為600-700°C，多晶硅層的厚度取決于溝槽的深度和寬度，最終需把溝槽填滿即可，具體厚度根據(jù)不同的產(chǎn)品設(shè)計確定；最后將溝槽以外的多晶硅層刻蝕后制作第一導(dǎo)電類型源區(qū)。
[0053]本實例中若第一導(dǎo)電類型為N型，則第一導(dǎo)電類型源區(qū)為N型源區(qū)，若第一導(dǎo)電類型為P型，則第一導(dǎo)電類型源區(qū)為P型源區(qū)。例如，第一導(dǎo)電類型源區(qū)為N型源區(qū)，則可以注入磷離子或砷離子(As)來制作第一導(dǎo)電類型源區(qū)，注入的離子劑量的數(shù)量級通常為15次方，如1E15-3E15，注入能量根據(jù)不同離子類型確定，注入磷離子時能量會低一些，注如砷離子時能量會高一些，同時注入能量還和注入之前表面氧化層是否去除有關(guān)。相應(yīng)的，若第一導(dǎo)電類型源區(qū)為P型源區(qū)，則可以注入硼離子來制作第一導(dǎo)電類型源區(qū)。步驟105均采用現(xiàn)有技術(shù)手段，具體過程此處不再累述。步驟105之后形成的VDM0S器件的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示。
[0054]步驟106中，按照現(xiàn)有技術(shù)手段在柵氧化層和多晶硅層的表面生成介質(zhì)層，并制作接觸孔和金屬層之后形成的VDM0S器件的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示。其中，金屬層包括正面金屬層和背面金屬層，正面金屬層通常為Al/Si/Cu,厚度為4 μ m,背面金屬層通常為Ti/Ni/Ag，厚度通常為1-2 μ m。
[0055]較佳地，本實施例中的第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或第一導(dǎo)電類型為Ρ型，第二導(dǎo)電類型為Ν型。
[0056]本實施例中，若第一導(dǎo)電類型為Ν型，第二導(dǎo)電類型為Ρ型，則最終形成的耗盡型VDM0S器件的結(jié)構(gòu)如圖8所示，包括:Ν型襯底、Ν型外延層、Ρ型體區(qū)、Ν型摻雜溝道區(qū)、柵氧化層、多晶娃層、Ν+源區(qū)、介質(zhì)層、正面金屬層、背面金屬層。
[0057]本實施例中，若第一導(dǎo)電類型為Ρ型，第二導(dǎo)電類型為Ν型，則形成的耗盡型VDM0S器件的結(jié)構(gòu)如圖9所示，包括:Ρ型襯底、Ρ型外延層、Ν型體區(qū)、Ρ型摻雜溝道區(qū)、柵氧化層、多晶娃層、Ρ型源區(qū)、介質(zhì)層、正面金屬層、背面金屬層。
[0058]實施例2
[0059]下面針對上述方法流程，本發(fā)明實施例還提供一種耗盡型VDM0S器件，該器件的制作方法可執(zhí)行上述方法實施例。
[0060]本發(fā)明實施例提供的一種耗盡型VDM0S器件如圖10所7Κ,具體包括:在第一導(dǎo)電類型外延層上生成的第二導(dǎo)電類型體區(qū)和第一導(dǎo)電類型源區(qū)，在第一導(dǎo)電類型外延層上制作的柵氧化層、多晶硅層，在柵氧化層和多晶硅層的表面生成的介質(zhì)層，以及接觸孔和金屬層，
[0061]還包括:傾斜溝槽，以及對傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜而生成的第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)；
[0062]其中，傾斜溝槽是在第一導(dǎo)電類型外延層上生成第一氧化層后，在第一氧化層上光刻出用于刻蝕溝槽的掩膜圖形，并根據(jù)該掩膜圖形對第一氧化層進(jìn)行刻蝕后，將未被刻蝕的第一氧化層作為掩膜刻蝕而成的溝槽；柵氧化層是去除第一氧化層后在第一導(dǎo)電類型外延層上生成的；第一導(dǎo)電類型源區(qū)是在多晶硅層生成之后制作成的。
[0063]較佳地，傾斜溝槽為溝槽側(cè)壁均與水平夾角呈70°至80°的溝槽。
[0064]較佳地，第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)是采用零角度注入的方式對傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜而形成的。
[0065]較佳地，第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)中所摻雜的離子為磷離子、砷離子或硼離子。
[0066]較佳地，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為Ν型。
[0067]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0068]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動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和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種耗盡型垂直雙擴散場效應(yīng)晶體管VDMOS器件的制作方法，其特征在于，包括: 在第一導(dǎo)電類型外延層上生成第二導(dǎo)電類型體區(qū)后，在所述第一導(dǎo)電類型外延層上生成第一氧化層； 在所述第一氧化層上光刻出用于刻蝕溝槽的掩膜圖形，并根據(jù)該掩膜圖形對所述第一氧化層進(jìn)行刻蝕； 將未被刻蝕的第一氧化層作為掩膜刻蝕傾斜溝槽； 對所述傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜，生成第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)； 去除所述第一氧化層，依次制作柵氧化層、多晶硅層，將所述多晶硅層刻蝕后制作第一導(dǎo)電類型源區(qū)； 在所述柵氧化層和多晶硅層的表面生成介質(zhì)層，制作接觸孔和金屬層。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將未被刻蝕的第一氧化層作為掩膜刻蝕傾斜溝槽，具體包括: 在所述未被刻蝕的第一氧化層的掩膜下，在所述第一導(dǎo)電類型外延層上刻蝕出溝槽側(cè)壁均與水平夾角呈70°至80°的溝槽。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用零角度注入的方式對所述傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜，生成第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對所述傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜生成第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)時，進(jìn)行摻雜的離子為磷離子、砷離子或磷離子。5.如權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。6.一種耗盡型垂直雙擴散場效應(yīng)晶體管VDMOS器件，其特征在于，包括:在第一導(dǎo)電類型外延層上生成的第二導(dǎo)電類型體區(qū)和第一導(dǎo)電類型源區(qū)，在所述第一導(dǎo)電類型外延層上制作的柵氧化層、多晶硅層，在所述柵氧化層和多晶硅層的表面生成的介質(zhì)層，以及接觸孔和金屬層， 還包括:傾斜溝槽，以及對所述傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜而生成的第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)； 其中，所述傾斜溝槽是在所述第一導(dǎo)電類型外延層上生成第一氧化層后，在所述第一氧化層上光刻出用于刻蝕溝槽的掩膜圖形，并根據(jù)該掩膜圖形對所述第一氧化層進(jìn)行刻蝕后，將未被刻蝕的第一氧化層作為掩膜刻蝕而成的溝槽；所述柵氧化層是去除所述第一氧化層后在所述第一導(dǎo)電類型外延層上生成的；所述第一導(dǎo)電類型源區(qū)是在所述多晶硅層生成之后制作成的。7.如權(quán)利要求6所述的器件，其特征在于，所述傾斜溝槽為溝槽側(cè)壁均與水平夾角呈70°至80°的溝槽。8.如權(quán)利要求6所述的器件，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型摻雜溝道是采用零角度注入的方式對所述傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜而形成的。9.如權(quán)利要求8所述的器件，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)中所摻雜的離子為磷離子、砷離子或磷離子。10.如權(quán)利要求6-9任一所述的器件，其特征在于，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耗盡型VDMOS器件及其制作方法，通過在第一導(dǎo)電類型外延層上生成第二導(dǎo)電類型體區(qū)后，在所述第一導(dǎo)電類型外延層上生成第一氧化層；在所述第一氧化層上光刻出用于刻蝕溝槽的掩膜圖形，并根據(jù)該掩膜圖形對所述第一氧化層進(jìn)行刻蝕；將未被刻蝕的第一氧化層作為掩膜刻蝕傾斜溝槽；對所述傾斜溝槽的內(nèi)部側(cè)壁進(jìn)行離子摻雜，生成第一導(dǎo)電類型摻雜溝道區(qū)，簡化了摻雜溝道區(qū)的制備工藝，制作成的溝槽耗盡型VDMOS器件，能夠在低壓場合下應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的大多平面型耗盡MOS管并不適合在低壓場合下應(yīng)用的技術(shù)問題。
【IPC分類】H01L29/06, H01L29/78, H01L21/336
【公開號】CN105336785
【申請?zhí)枴緾N201410404340
【發(fā)明人】趙圣哲, 馬萬里
【申請人】北大方正集團有限公司, 深圳方正微電子有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年8月15日