[發(fā)明專利]平面VDMOS柵源漏電的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410048803.4
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN104835741B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙圣哲
• 申請（專利權(quán)）人: 北大方正集團(tuán)有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L21/324
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種平面VDMOS柵源漏電的處理方法。

背景技術(shù)

VDMOS是垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。它是電壓控制型器件，具有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、驅(qū)動功率小、跨到高度線性等優(yōu)點(diǎn)。

對平面VDMOS器件來說，IGSS即柵源間漏電是衡量其器件性能的一個重要參數(shù)，一般VDMOS器件要求IGSS小于100納安，若IGSS偏大，輕則使功耗增大，器件壽命縮短，重則柵源短路，器件不能正常工作。

對平面VDMOS器件來說，IGSS的漏電點(diǎn)通常發(fā)生在有源區(qū)與環(huán)區(qū)柵極手指的交界位置，現(xiàn)有技術(shù)中，在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入的過程中，由于驅(qū)入的離子會反應(yīng)消耗掉過多的半導(dǎo)體襯底，使得半導(dǎo)體襯底表面凹凸不平，從而導(dǎo)致有源區(qū)形成的過程中形成的柵氧化層質(zhì)量不佳，從而不能很好地隔離有源區(qū)與環(huán)區(qū)柵極手指，導(dǎo)致較大的IGSS漏電，因此，柵源漏電問題對于VDMOS器件來說是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種平面VDMOS柵源漏電的處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于環(huán)區(qū)離子驅(qū)入過程對半導(dǎo)體襯底的過度消耗所導(dǎo)致的柵源漏電問題。

本發(fā)明提供一種平面VDMOS柵源漏電的處理方法，包括：

在半導(dǎo)體襯底表面生成初始氧化層；

根據(jù)預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖對所述初始氧化層進(jìn)行刻蝕，以在所述半導(dǎo)體襯底表面形成環(huán)區(qū)、柵極走線和柵極手指；

根據(jù)預(yù)設(shè)的氧氣流量，通過熱氧化處理對所述環(huán)區(qū)進(jìn)行離子驅(qū)入，并在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成氧化層，所述氧化層的厚度為

根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成有源區(qū)，所述有源區(qū)的邊界覆蓋至所述柵極手指；

在所述有源區(qū)和所述半導(dǎo)體襯底表面生長柵氧化層。

本發(fā)明提供的平面VDMOS柵源漏電的處理方法，在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入過程中，通過熱氧化處理在半導(dǎo)體襯底表面生成一氧化層，并通過控制氧氣的流量來保證生成的該氧化層的厚度為使得在環(huán)區(qū)離子高溫驅(qū)入時(shí)對半導(dǎo)體襯底的消耗非常小，從而在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入后能夠得到較為平整的半導(dǎo)體襯底，基于該平整的半導(dǎo)體襯底在有源區(qū)形成過程中能夠生成質(zhì)量良好的柵氧化層，從而使得最終得到的平面VDMOS器件的源柵漏電問題得以解決。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的平面VDMOS柵源漏電的處理方法的流程示意圖；

圖2-圖5(c)為實(shí)施例一執(zhí)行過程中平面VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的平面VDMOS柵源漏電的處理方法的流程示意圖，為了對本實(shí)施例中的方法進(jìn)行清楚系統(tǒng)的描述，圖2-圖5為實(shí)施例一執(zhí)行過程中平面VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述方法包括：

步驟101、在半導(dǎo)體襯底表面生成初始氧化層；

具體地，本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底的類型包括N型半導(dǎo)體襯底和P型半導(dǎo)體襯底。進(jìn)一步地，該半導(dǎo)體襯底還可以是在N型或P型襯底上生成一對應(yīng)的外延層的外延片。

具體地，在執(zhí)行步驟101后的平面VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中，所述半導(dǎo)體襯底用21表示，所述初始氧化層用22表示。

步驟102、根據(jù)預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖對所述初始氧化層進(jìn)行刻蝕，以在所述半導(dǎo)體襯底表面形成環(huán)區(qū)、柵極走線和柵極手指；

具體地，本實(shí)施例中所使用的預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖如圖3(a)所示，相應(yīng)的，執(zhí)行步驟102后的平面VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3(b)所示，其中，所述環(huán)區(qū)用31表示，所述柵極走線用32表示，所述柵極手指用33表示。

步驟103、根據(jù)預(yù)設(shè)的氧氣流量，通過熱氧化處理對所述環(huán)區(qū)進(jìn)行離子驅(qū)入，并在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成氧化層，所述氧化層的厚度為

具體地，在實(shí)際工藝中，可以將半導(dǎo)體襯底放入氧化爐中，向所述氧化爐中充入氧氣，在熱氧化處理過程中控制氧氣流量為0.15升/分鐘，氧化溫度為800℃～1100℃，環(huán)區(qū)離子驅(qū)入的溫度為1100℃，氣壓為1bar即常壓即可，環(huán)區(qū)驅(qū)入的離子可以為硼離子。另外，熱氧化處理的方式包括干氧氧化處理和濕氧氧化處理，氧化爐中除了充入氧氣外，還可以充入氫氣、氮?dú)獾葰怏w，以對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行熱氧化處理。

具體地，在執(zhí)行步驟103后的平面VDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，其中，所述氧化層用41表示。