[發明專利]一種耗盡型場效應管的制作方法

有效

• 申請號: 201811013159.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109192659B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 范捷;萬立宏;王紹榮
• 申請（專利權）人: 江蘇麗雋功率半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/266
• 分類號: H01L21/266;H01L21/8234
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明公開了一種耗盡型場效應管的制作方法，涉及半導體技術領域，該方法在外延層上依次制作塊狀分立的厚氧化層、柵氧化層以及分立的臺階型的多晶硅柵極，然后制作體區，利用局部厚氧化層和多晶硅柵極形成的階梯臺階進行離子的注入，由于離子注入穿透不同厚度的阻擋物的能力有差異，使得在離子注入過程中可以同時形成溝道區的離子摻雜和源漏區的離子摻雜，且可以滿足溝道區和源區對離子濃度的不同要求，節約了光刻層次，簡化了制作步驟；另外，由于溝道區的摻雜是在體區驅入之后制作的，所以體區的驅入熱過程不會影響到溝道區的離子摻雜分布，可以確保制作得到的場效應管的閾值電壓的穩定性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其是一種耗盡型場效應管的制作方法。

背景技術

場效應管主要包括增強型場效應管和耗盡型場效應管，目前耗盡型的場效應管的有源區的常規制作過程如下：

1、N型襯底1的表面生長有N型外延層2，在N型外延層2的上表面制作柵氧化層3，請參考圖1。

2、通過光刻和注入工藝在N型外延層2中制作形成N型區4，請參考圖2。

3、通過淀積、光刻和刻蝕工藝制作形成多晶硅柵極5，請參考圖3。

4、通過離子的注入和驅入形成P-體區6，請參考圖4。

5、通過光刻和注入工藝制作形成N型源區7，兩側的N型區4形成為N型溝道區，請參考圖5。

6、制作介質層8，請參考圖6。

7、制作接觸孔，請參考圖7。

8、制作金屬層9，最終制作得到耗盡型的場效應管，請參考圖8。

但上述制作方法具有以下幾個缺點：(1)、為了實現溝道的反型，需要做專門的溝道區N型的注入區，且需要進行光刻，比較繁瑣。(2)、因為溝道區的N型注入是在P-體區前完成的，所以后續P-體區的驅入熱過程會影響溝道區注入的離子分布，并且橫向和縱向擴散比較嚴重，溝道區的摻雜濃度難以精確控制。

發明內容

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種耗盡型場效應管的制作方法，可以同時實現溝道區的離子摻雜和源漏區的離子摻雜，且可以滿足溝道區與源區對離子濃度的不同要求，節約了光刻次數，簡化了制作步驟。

本發明的技術方案如下：

一種耗盡型場效應管的制作方法，該方法包括：

提供襯底，在襯底上生長外延層，外延層摻雜有第一導電類型離子；

在外延層上制作塊狀分立的厚氧化層；

在外延層和厚氧化層之間制作柵氧化層；

制作分立的多晶硅柵極，多晶硅柵極呈臺階型，每個多晶硅柵極分別覆蓋一個厚氧化層的表面以及厚氧化層兩側外露的柵氧化層；

進行第二導電類型離子的注入和驅入，在相鄰的兩個多晶硅柵極之間形成體區，體區的邊緣與兩側的多晶硅柵極覆蓋下的柵氧化層重合且與兩側的厚氧化層不重合；

注入第一導電類型離子，第一導電類型離子注入的最大穿透深度大于多晶硅柵極與柵氧化層的總厚度，且小于多晶硅柵極、柵氧化層以及厚氧化層三者的總厚度，從而在體區與兩側的多晶硅柵極覆蓋下的柵氧化層重合的部分形成溝道區、在不重合的部分形成源區；

制作介質層、接觸孔以及金屬層；

其中，第一導電類型離子為N型離子、第二導電類型離子為P型離子，或者，第一導電類型離子為P型離子、第二導電類型離子為N型離子。

其進一步的技術方案為，厚氧化層的生長溫度為900～1200℃，制作得到的厚氧化層的厚度為0.1～2.0μm。