[發明專利]平面型垂直雙擴散金屬氧化物晶體管的制作方法

在審

• 申請號: 201711364914.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108010848A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳市晶特智造科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙) 44419
• 代理人: 曹明蘭

一種平面型垂直雙擴散金屬氧化物晶體管的制作方法包括以下步驟：提供具有N型襯底的N型外延，在N型外延上依序形成柵氧化層、多晶硅層及氮化硅層；使用光刻膠對氮化硅層及多晶硅層進行刻蝕從而去除部分氮化硅層及多晶硅層，剩余的另一部分多晶硅層作為柵極及互聯用的多晶硅層，且剩余的多晶硅層頂部的氮化硅層被保留；去除光刻膠，在N型外延進行P型離子注入；對P型注入離子進行激活及推進形成P型體區；通過光刻工藝，定義出源區位置，并使用另一光刻膠對柵氧化層進行刻蝕去除部分柵氧化層，多晶硅層下方的柵氧化層被保留；在P型體區表面形成N型區域作為源區；去除另一光刻膠，并去除多晶硅層上方的部分氮化硅層。

【技術領域】

本發明涉及半導體制造工藝技術領域，特別地，涉及一種平面型垂直雙擴散金屬氧化物晶體管的制作方法。

【背景技術】

在平面型VDMOS(垂直雙擴散金屬氧化物半導體晶體管)是通過源和體離子注入的橫向擴散距離差來形成溝道，它廣泛應用于開關電源領域。

平面型VDMOS工藝中，柵氧化層厚度一般在800埃～1200埃之間，在多晶硅刻蝕之后，柵氧化層的損失也在100埃左右，所以多晶硅刻蝕后，在源區還有剩余至少700埃的二氧化硅層。如果源區注入離子為砷(元素符號As)，那么700埃的氧化層厚度無疑是過厚的，砷離子很難穿透這么厚的氧化層而注入到硅里面去。所以，平面型VDMOS工藝中，一般都會在源區離子注入前增加一步二氧化硅的刻蝕，將厚度刻蝕到200埃～300埃之間，以利于源區離子注入。傳統工藝中，這步二氧化硅刻蝕一般放在源區光刻之后。VDMOS的設計中，在源區光刻之后，源區合多晶硅的柵極區域都是暴露出來的。那么在二氧化硅的刻蝕中，不可避免的會損傷到多晶硅層，這是我們不愿意看到的。

從上面可知，現有平面型VDMOS工藝中，在氧化層刻蝕后，多晶硅層的表面可能同時會在刻蝕工藝中受到損傷，損傷后，半導體器件的閾值電壓會發生波動，也會影響器件的可靠性。

【發明內容】

本發明的其中一個目的在于為解決上述至少一個技術問題而提供一種平面型垂直雙擴散金屬氧化物晶體管的制作方法。

一種平面型垂直雙擴散金屬氧化物晶體管的制作方法，其包括以下步驟：

提供具有N型襯底的N型外延，在所述N型外延上依序形成柵氧化層、多晶硅層及氮化硅層；

使用光刻膠對所述氮化硅層及多晶硅層進行刻蝕從而去除部分氮化硅層及多晶硅層，剩余的另一部分多晶硅層作為柵極及互聯用的多晶硅層，且剩余的多晶硅層頂部的氮化硅層被保留；

去除所述光刻膠，在所述N型外延進行P型離子注入；

對所述P型注入離子進行激活及推進形成P型體區；

通過光刻工藝，定義出源區位置，并使用另一光刻膠對所述柵氧化層進行刻蝕去除部分柵氧化層，所述多晶硅層下方的柵氧化層被保留；

在所述P型體區表面形成N型區域作為源區；

去除另一光刻膠，并去除所述多晶硅層上方的部分氮化硅層；

在所述多晶硅層頂部及側壁、所述多晶硅層下方的柵氧化層側壁形成介質層；

在所述P型體區、所述源區及所述介質層上形成正面金屬；

在所述N型襯底遠離所述N型外延一側形成背面金屬。

在一種實施方式中，所述柵氧化層的厚度在800埃到1200埃的范圍內。

在一種實施方式中，去除所述多晶硅層上方的部分氮化硅層的步驟包括使用熱的磷酸采用濕法工藝去除所述多晶硅層上方的部分氮化硅層。