[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310075119.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103311127B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齋藤直人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法，涉及例如在與CMOS相同的襯底上形成的溝槽MOSFET的構(gòu)造和制造方法。

背景技術(shù)

MOS晶體管是在電子技術(shù)中發(fā)揮核心作用的電子元件，MOS晶體管的小型化和高驅(qū)動(dòng)能力化無(wú)論在低耐壓領(lǐng)域還是在高耐壓領(lǐng)域都是重要的課題。

將載流子移動(dòng)的方向相對(duì)于半導(dǎo)體襯底表面設(shè)定為上下（鉛直方向）的縱型構(gòu)造的溝槽MOSFET，能夠構(gòu)成小面積且具有較大的溝槽寬度的晶體管，因此被廣泛用于需要高驅(qū)動(dòng)能力的用途。目前為止，作為離散的驅(qū)動(dòng)元件被廣泛應(yīng)用，但近年來(lái)，提出了將該高驅(qū)動(dòng)能力的溝槽MOSFET與構(gòu)成控制電路的通常的CMOS晶體管一體化的工藝。

在從上方觀察的情況下，溝槽MOSFET的表面形狀被劃分為溝槽區(qū)域和非溝槽區(qū)域。此外，非溝槽區(qū)域被劃分為高濃度雜質(zhì)區(qū)域即源區(qū)域和用于固定體（body）區(qū)域的電位的高濃度雜質(zhì)區(qū)域即體接觸區(qū)域。

此外，由于通常以同電位使用作為非溝槽區(qū)域的源區(qū)域和體接觸區(qū)域，因此多數(shù)情況下兩雜質(zhì)區(qū)域鄰接，并同時(shí)用相同的金屬布線連接。在硅化物形成工藝的情況下，兩區(qū)域被連續(xù)的硅化物覆蓋，經(jīng)由最小限度的接觸面積/數(shù)量與布線金屬連接。

為了提高每單位面積的驅(qū)動(dòng)能力，要求消減上述溝槽區(qū)域或非溝槽區(qū)域的面積。作為非溝槽區(qū)域之一的體接觸區(qū)域，只要能固定電位即可，在這點(diǎn)上，減小面積是有效的，但如果電位不穩(wěn)定，則晶體管會(huì)階躍恢復(fù)（Snapback），妨礙在期望的動(dòng)作電壓下的正常動(dòng)作。

此外，由于受到構(gòu)成源區(qū)域的雜質(zhì)的濃度的偏差和擴(kuò)散的偏差的影響，因此需要將體接觸區(qū)域配置成具有更大余量的面積。因此不能容易地縮小面積。

以往，控制雜質(zhì)濃度和熱處理，以使得固定電位并能夠盡量縮小面積，從而構(gòu)成源區(qū)域和體接觸區(qū)域。或者，此外，如下述的專利文獻(xiàn)1那樣提出如下方案，設(shè)置配置體接觸區(qū)域的部位和不配置體接觸區(qū)域的部位，在整體上縮小面積。

如圖5所示，在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，將溝槽區(qū)域51和非溝槽區(qū)域53配置成條帶狀，將非溝槽區(qū)域53的寬度分為兩種，在寬度較大的一方配置體接觸區(qū)域52，在寬度較小的一方不配置體接觸區(qū)域52。將該配置在鄰接的條帶中以彼此不同的方式排列，由此將面積效率最優(yōu)化，以最小限度的面積構(gòu)成晶體管，降低每單位面積的晶體管的導(dǎo)通（ON）電阻。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2002-50760號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，根據(jù)專利文獻(xiàn)1的技術(shù)，必須將體接觸區(qū)域配置成一定面積以上，該區(qū)域依然限制晶體管面積的縮小化。此外，“在將溝槽區(qū)域配置為格子狀的情況下，將限定為條帶狀的布局的體接觸區(qū)域到處配置”這一對(duì)策在得到晶體管特性的均勻性上未必是好方法。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠不增加工序并且使用控制性優(yōu)良的工序得到均勻的元件面積較小的溝槽MOSFET的制造方法。

本發(fā)明為了達(dá)成所述目的，在第1方面的發(fā)明中，提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置的制造方法包括以下工序：

在第1導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底上形成第2導(dǎo)電型的埋層；在所述埋層上形成第2導(dǎo)電型的外延層；從所述第2導(dǎo)電型的外延層的表面到一定的深度，形成第1導(dǎo)電型的體區(qū)域；除去構(gòu)成所述體區(qū)域的表面的半導(dǎo)體材料，在凸型觸點(diǎn)區(qū)域的周圍形成淺溝槽；形成從所述淺溝槽的表面的一部分到所述第2導(dǎo)電型的外延層內(nèi)的深溝槽區(qū)域；在所述深溝槽區(qū)域的內(nèi)壁形成柵絕緣膜；與所述柵絕緣膜相接地由多晶硅填充所述深溝槽區(qū)域內(nèi)；在所述體區(qū)域表面的所述淺溝槽內(nèi)形成第2導(dǎo)電型的源區(qū)域；在所述體區(qū)域表面的所述凸型觸點(diǎn)區(qū)域形成第1導(dǎo)電型的體接觸區(qū)域；以及形成連接所述源區(qū)域和所述體接觸區(qū)域的硅化物層，

所述凸型觸點(diǎn)區(qū)域的表面全部是所述體接觸區(qū)域，與所述源區(qū)域的表面一起被所述硅化物層覆蓋。

在第2方面的發(fā)明中，提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置的制造方法包括以下工序：