一種耗盡型vdmos器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耗盡型VDMOS (Verticaldouble-diffused metal oxide semiconductor,垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管)器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在MOS的眾多分類中由于V-groove MOS和U-groove MOS是靠腐蝕V槽和U槽形成的，工藝難度大，很難準(zhǔn)確控制，而VDMOS則是通過多晶硅自對準(zhǔn)工藝，通過兩次雜質(zhì)擴(kuò)散來精確控制柵極溝道長度，工藝較為簡單，而且VDMOS具有開關(guān)損耗小、輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、跨導(dǎo)線性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括電機(jī)調(diào)速、逆變器、不間斷電源、開關(guān)電源、電子開關(guān)、高保真音響、汽車電器和電子鎮(zhèn)流器等。
[0003]低壓VDMOS是當(dāng)今較為常用的功率半導(dǎo)體之一，它具有開關(guān)速度快、可靠性高、輸入阻抗高等優(yōu)點(diǎn)，在電子領(lǐng)域內(nèi)有著非常廣泛的應(yīng)用。且，低壓VDMOS的溝槽型結(jié)構(gòu)由于消除了平面型VDMOS的頸區(qū)電阻，大大降低了導(dǎo)通電阻，增加了元胞密度，提高了功率半導(dǎo)體的電流處理能力，為此，溝槽型低壓VDMOS具有非常好的市場前景。
[0004]VDMOS又分為增強(qiáng)型VDMOS和耗盡型VDM0S，然而對于耗盡型VDMOS而言，目前現(xiàn)有技術(shù)中僅有平面型，而平面型VDMOS主要應(yīng)用于高壓場景。而對于低壓場景來說，使用平面型的耗盡型VDMOS不僅僅增加了生產(chǎn)成本，而且由于平面型結(jié)構(gòu)面積較大，阻礙了系統(tǒng)的集成化、小型化發(fā)展。
[0005]因此,如何降低低壓耗盡型VDMOS的生產(chǎn)成本,減小器件面積已成為一個(gè)急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種耗盡型VDMOS器件及其制造方法，從而有效降低生產(chǎn)成本，減小器件面積，更有利于系統(tǒng)的集成和小型化。
[0007]本實(shí)施例提供一種耗盡型VDMOS的制造方法，包括:
[0008]在外延層上生長氧化層；
[0009]在所述氧化后的外延層上制作第一導(dǎo)電類型阱區(qū)；
[0010]在所述的氧化層上通過光刻方式，形成光刻圖形，沿所述光刻圖形進(jìn)行刻蝕，刻蝕溝槽并穿過所述第一導(dǎo)電類型阱區(qū)；
[0011]用三氯氧磷將所述溝槽進(jìn)行N型摻雜；
[0012]在所述外延層上生長柵氧化層，在所述柵氧化層上生長多晶硅層，將所述溝槽上方的多晶硅層刻蝕；
[0013]在所述外延層上制作第二導(dǎo)電類型源區(qū)；
[0014]在所述外延層上生長介質(zhì)層并形成接觸孔和金屬層。
[0015]較佳地，所述氧化層的生長溫度為900?1100°C，厚度為0.05?0.20um。
[0016]在此范圍內(nèi)溫度下所生長的氧化層較為均勻，利于器件的穩(wěn)定性。
[0017]較佳地，所述的制作第一導(dǎo)電類型阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型源區(qū)，具體為:
[0018]第一導(dǎo)電類型阱區(qū)注入硼離子形成P-體區(qū)；
[0019]第二導(dǎo)電類型源區(qū)注入磷離子形成N型源區(qū)。
[0020]其中，P-體區(qū)注入硼離子的劑量為1.0E13?1.0E14個(gè)/cm2，能量為80KEV?120KEV，驅(qū)入溫度約為1100?1200°C，時(shí)間約為50?200min。
[0021]其中，注入磷離子，劑量為1.0E15?1.0E16個(gè)/cm2，能量為80KEV?150KEV。
[0022]較佳地，所述用三氯氧磷將所述溝槽進(jìn)行N型摻雜時(shí)，其爐管溫度為700?1000。。。
[0023]較佳地，所述柵氧化層生長溫度約900?1100°C，厚度為0.02?0.20um ；
[0024]多晶硅層生長溫度約500?700°C，厚度為0.1?0.3um。
[0025]較佳地，
[0026]所述的注入硼離子，劑量為1.0E13?1.0E14個(gè)/cm2，能量為80KEV?120KEV，溫度為1100?1200°C，時(shí)間為50?200min ；
[0027]較佳地，
[0028]所述的介質(zhì)層結(jié)構(gòu)為不摻雜的0.2um 二氧化硅與0.8um磷硅玻璃。
[0029]本發(fā)明還提供一種耗盡型VDMOS器件，包括:外延層，生長在所述外延層上的氧化層，在所述外延層上生成的第二導(dǎo)電類型源區(qū)，上述氧化層上的溝槽，柵氧化層，生長在柵氧化層上的多晶硅層，第一導(dǎo)電類型阱區(qū)，介質(zhì)層、接觸孔和金屬層:
[0030]所述氧化層上的溝槽是用三氯氧磷進(jìn)行N型摻雜形成的。
[0031]較佳地，所述氧化層厚度為0.05?0.20um，生長溫度為900?1100°C。
[0032]較佳地，所述的制作第一導(dǎo)電類型阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型源區(qū)，具體為:
[0033]第一導(dǎo)電類型阱區(qū)是注入硼離子形成的P-體區(qū)；
[0034]第二導(dǎo)電類型源區(qū)是注入磷離子形成的N型源區(qū)。
[0035]較佳地，所述溝槽內(nèi)壁是用三氯氧磷在爐管溫度為700?1000°C時(shí)進(jìn)行N型摻雜所得到的。
[0036]本發(fā)明提供一種耗盡型VDMOS器件及其制造方法，本方法通過用三氯氧磷對溝槽內(nèi)壁進(jìn)行N型摻雜從而形成溝槽型耗盡型VDM0S，有效降低生產(chǎn)成本，減小器件面積，更有利于系統(tǒng)的集成和小型化。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的方法流程圖；
[0038]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第一個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第二個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第三個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第四個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第五個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第六個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第七個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第八個(gè)器件剖面結(jié)構(gòu)不意圖；
[0046]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的耗盡型VDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案以及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0048]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的制作耗盡型VDMOS的方法流程圖，公開了一種耗盡型VDMOS器件制作的方法，包括:
[0049]SlOl:在外延層上生長氧化層；
[0050]S102:在所述氧化后的外延層上制作第一導(dǎo)電類型阱區(qū)；
[0051]S103:在所述的氧化層上通過光刻方式，形成光刻圖形，沿所述光刻圖形進(jìn)行刻蝕，刻蝕溝槽并穿過所述第一導(dǎo)電類型阱區(qū)；
[0052]S104:用三氯氧磷將所述溝槽進(jìn)行N型摻雜；
[0053]S105:在所述外延層上生長柵氧化層，在所述柵氧化層上生長多晶硅層，將所述溝槽上方的多晶硅層刻蝕；
[0054]S106:在所述外延層上制作第二類型導(dǎo)電源區(qū)；
[0055]S107:在所述外延層上生長介質(zhì)層并形成接觸孔和金屬層；
[0056]該制作方法，在外延層上生長氧化層，并對氧化層進(jìn)行刻蝕穿過第一導(dǎo)電類型阱區(qū)，并通過