[發(fā)明專利]凹入式晶體管的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310012958.8
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103871892B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林永發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 茂達(dá)電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L21/768
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上關(guān)于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種凹入式晶體管的制作方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的功率晶體管中，平面型的功率器件(DMOS)會因?yàn)閬碜杂跍系绤^(qū)域(channel?region)、積集層(accumulation?layer)以及接面場效應(yīng)晶體管(JFET)的貢獻(xiàn)，而使得導(dǎo)通電阻(on-resistance)上升。

為了降低上述區(qū)域的電阻，凹入式功率晶體管器件(UMOS)于是被開發(fā)出來，更因?yàn)閁MOS結(jié)構(gòu)不存在的JFET區(qū)域，因此可以縮小UMOS的器件單元的尺寸(cell?size)，以提高溝道密度(channel?density)，并進(jìn)一步降低導(dǎo)通電阻，但隨著器件尺寸的微縮，柵極與源極接觸孔的間隔也隨之縮小，容易導(dǎo)致工藝對準(zhǔn)(overlay)問題的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的即在提供一種凹入式功率半導(dǎo)體器件的制作方法，以解決上述柵極與源極接觸孔對準(zhǔn)的問題。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種凹入式晶體管器件的制造方法，其特征包含有提供一半導(dǎo)體基底；于所述半導(dǎo)體基底上形成一外延層；于所述外延層上形成一硬掩膜層，所述硬掩膜層包含有至少一開口；經(jīng)由所述硬掩膜層的開口刻蝕所述外延層，以形成一柵極溝槽；于所述柵極溝槽的表面形成一柵極氧化層；于所述柵極溝槽內(nèi)形成一凹入式柵極；于所述凹入式柵極上形成一上蓋層；去除所述硬掩膜層；于所述外延層中形成一離子阱；于所述離子阱中形成一源極摻雜區(qū)；于所述上蓋層及所述凹入式柵極的側(cè)壁上形成一隔離壁；以及以所述上蓋層及所述隔離壁為刻蝕掩膜自對準(zhǔn)刻蝕所述外延層，以形成一接觸孔。

本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種凹入式晶體管器件的制造方法，其特征包含有提供一半導(dǎo)體基底；于所述半導(dǎo)體基底上形成一外延層；于所述外延層表面注入一氮摻雜層；于所述外延層上形成一硬掩膜層，所述硬掩膜層包含有至少一開口；經(jīng)由所述硬掩膜層的開口刻蝕所述外延層，以形成一柵極溝槽；于所述柵極溝槽的表面形成一柵極氧化層；于所述柵極溝槽內(nèi)形成一凹入式柵極；去除所述硬掩膜層，使所述凹入式柵極部分凸出于所述外延層的表面；于所述外延層中形成一離子阱；于所述離子阱中形成一源極摻雜區(qū)；選擇性的氧化所述凹入式柵極凸出于所述外延層的表面的部分，以形成一氧化蓋層；以及以所述氧化蓋層為刻蝕掩膜自對準(zhǔn)刻蝕所述外延層，以形成一接觸孔。

為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施方式，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。然而所述優(yōu)選實(shí)施方式與圖式僅供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖說明

圖1至圖8為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的凹入式功率晶體管器件的制造方法示意圖。

圖9至圖11表示出本發(fā)明另一實(shí)施例。

圖12至圖18為依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例所繪示的凹入式功率晶體管器件的制造方法示意圖。

圖19至圖21表示出接觸孔與柵極溝槽的布局。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

10??????半導(dǎo)體基底??????123??????凹陷區(qū)域

11????????外延層????????124??????上蓋層

12???????硬掩膜層???????130??????隔離壁

18??????柵極氧化層??????140??????介電層

20a?????凹入式柵極??????150??????氧化蓋層

22??????源極摻雜區(qū)??????155??????光刻膠圖案

34????????金屬層????????155a????????開口

101??????氮摻雜層???????201?????????側(cè)壁

112????????開口?????????210????????離子阱

118???????硅氧層????????230????????接觸孔

122??????柵極溝槽???????250??????接觸摻雜區(qū)

具體實(shí)施方式