[發明專利]集成肖特基二極管的溝槽型MOS的制作方法

無效

• 申請號: 200610030559.4
• 申請日: 2006-08-30
• 公開（公告）號: CN101136368A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 張朝陽;姜寧;陶海燕
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/822
• 分類號: H01L21/822
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧繼光

技術領域

本發明涉及一種半導體器件的制作方法，特別是一種溝槽型金屬氧化物半導體器件的制作方法。

背景技術

在當前的功率器件制作工藝中，為提高功率器件的開關特性，通常是將肖特基二極管在封裝時和深溝槽的MOS器件封裝在一起來提高器件的復合速度，從而提高器件的開關特性。這種方法的缺點是：1)由于是將分開的器件放在一起，占用的面積大；2)器件的特性互相影響，在封裝后可能引起量率的降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種集成肖特基二極管的溝槽型MOS的制作方法，能在器件級別將肖特基二極管集成到溝槽型MOS中。

為解決上述技術問題，本發明一種集成肖特基二極管的溝槽型MOS的制作方法，其特征是，在版圖設計時，在溝槽型MOS芯片的一邊預留肖特基二極管占用區域，在接觸孔形成前所有工序都將肖特基二極管占用區域打開至硅平面，并按以下步驟操作：

步驟一，在做接觸孔時將肖特基二極管占用區域部分打開，肖特基二極管占用區域留下層間膜柱子；

步驟二，接觸孔注入；

步驟三，接觸孔的注入激活；

步驟四，肖特基區光刻；

步驟五，將肖特基區的層間膜去除；

步驟六，金屬層形成。

肖特基二極管占用區域面積與所述溝槽型MOS芯片面積比值大于等于1/5并小于等于1/3。

在步驟一中留下的層間膜柱子的直徑大于等于0.8微米，小于等于1.6微米。

本發明由于在制造深溝槽MOS器件的同時在器件的一邊形成多個并聯的肖特基二極管，從而在器件級實現在溝槽MOS器件中集成肖特基二極管。

附圖說明

圖1是按照本發明所提供的方法制作的MOS器件的結構示意圖；

圖2是按照本發明所提供的方法制作器件過程中，接觸孔形成時器件的結構示意圖；

圖3是肖特基二極管分布區域的層間膜被去除后的器件剖面圖；

圖4是金屬濺射后的器件剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

本發明提供了一種集成肖特基二極管的溝槽型MOS的制作方法，在制造深溝槽的MOS器件的同時，在器件的一邊形成多個并聯的肖特基二極管，從而在器件級實現肖特基二極管的集成。

版圖設計時在每個芯片的一邊預留芯片1/5到1/3的面積來做肖特基，在接觸孔形成前所有工序都將肖特基二極管占用區域打開至硅平面。

然后一次執行以下操作，使器件和肖特基同時形成：

在接觸孔做成時肖特基二極管分布區域和MOS管區域同時有部分區域打開，在MOS管區域形成為接觸孔結構，而肖特基二極管分布區域剩下為直徑為0.8um至1.6um的層間膜(氧化膜)的柱狀體，層間膜(氧化膜)的柱狀體直徑的較優值為1.2um，接觸孔形成時器件的結構如圖2所示；

通過接觸孔注入，激活來形成歐姆接觸從而減小接觸電阻；

肖特基區光刻，將MOS器件區域保護起來，肖特基二極管分布區域全部打開；

將器件在含氫氟酸的溶液中浸泡10-20分鐘，目的是將肖特基二極管分布區域的層間膜全部去光，使得此區域硅可以和金屬直接接觸，肖特基二極管分布區域的層間膜被去除后的器件剖面圖如圖3所示；

光刻膠去除；

金屬濺射從而形成肖特基二極管以及MOS管柵極和源區的電極，金屬濺射后的器件剖面圖如圖4所示，從圖中可以看出在器件右邊(肖特基二極管分布區域)有金屬和N型的硅直接接觸形成了肖特基二極管，這些肖特基二極管通過金屬和MOS管的源極相連，通過襯底和MOS漏極相連從而相成并聯；

最后，再進行背面減薄以及背面金屬化形成器件的漏極。

按本發明制作的集成肖特基二極管的MOS管的結構如圖1所示，圖中右半部分是器件的俯視圖示意圖，圖中左半部分表示肖特基二極管和MOS管處于并聯結構。

本發明所提供的方法在制造深溝槽MOS器件的同時在器件的一邊形成多個并聯的肖特基二極管，從而在器件級實現肖特基二極管的集成。按本發明所提供的方法在不僅可以提高器件的開關速度；而且因為兩種器件同時制作，可以避免由于在封裝時引起的良率的損失。