[發明專利]一種降低溝槽型金屬氧化物半導體導通電阻的方法

在審

• 申請號: 201911030598.8
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110729196A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 黃澤軍;張二雄;劉厚超;李何莉
• 申請（專利權）人: 深圳市銳駿半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06;H01L29/08
• 代理公司: 44545 深圳眾邦專利代理有限公司
• 代理人: 羅郁明

本發明公開了一種降低溝槽型金屬氧化物半導體導通電阻的方法，包括以下步驟，在硅襯底上的N型外延層上生長熱生長氧化層，再淀積氧化層，進行溝槽的刻蝕；生長柵極氧化層，再淀積摻雜的柵極多晶硅；形成器件的柵極，P型雜質注入，形成P型體區；進行縱向的源區光刻，進行N型雜質注入；形成溝槽DMOS的源區；進行縱向的P型濃摻雜區光刻，P型濃摻雜質注入；淀積介質隔離層,淀積鈦/氮化鈦，再淀積正面金屬層形成器件的源極；再生長背面金屬層，形成器件的漏極，完成器件的制作；本發明通過改變器件的結構，實現了更小元胞的制作，實現了相同面積導通電阻的降低或相同導通電阻芯片面積的減小，具有良好的市場應用價值。

技術領域

本發明涉及半導體芯片設計及制造領域，尤其涉及一種降低溝槽型金屬氧化物半導體導通電阻的方法。

背景技術

雙擴散金屬氧化物半導體(DMOS)晶體管兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優點，無論開關應用還是線性應用，DMOS都是理想的功率器件。DMOS主要用于逆變器、電子開關、高保真音響、汽車電器和電子鎮流器等。

DMOS分為平面型DMOS和溝槽型DMOS,平面型DMOS主要朝著高壓方向發展，而溝槽型DMOS主要是朝著中低壓發展，隨著近年來半導體設計領域以及半導體工藝領域的不斷發展及創新，已經向著更低成本，更高性能，輕量化，小體積方向發展，尤其是在超薄電子產品中，對面積和導通電阻有著非?？量痰囊?，如何在保證高性能前提下，不斷縮小面積和減小導通電阻，成為各個設計公司以及晶圓代工廠的主要課題。

眾所周知，DMOS在同等面積下，溝道長度越長，即元胞的數量越多，導通電阻越小，目前溝槽型DMOS主要是在8英寸晶圓加工廠生產，其極限工藝能力和溝槽型DMOS結構的特殊性，目前所能做的元胞最小尺寸為0.7微米，所以繼續通過縮小元胞尺寸來減小導通電阻幾乎不可能，給便攜式電子產品的發展帶來很大的阻力。

如圖1所示，目前溝槽型DMOS器件在8寸晶圓加工廠的極限尺寸如下：

1.溝槽開口尺寸25不能小于0.2微米，否則影響柵極多晶硅材料8填充；

2.孔18的尺寸24不能小于0.2微米，否則影響孔內金屬20填充；

3.孔到溝槽間距23不能小于0.15微米，否則會增大參數失效比例；

綜上數據可以確認目前最小的元胞尺寸為0.7微米。

現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容

為了解決現在技術存在的缺陷，本發明提供了一種降低溝槽型金屬氧化物半導體導通電阻的方法。

本發明提供的技術文案，一種降低溝槽型金屬氧化物半導體導通電阻的方法，包括以下步驟：

S1、在硅襯底上的N型外延層上生長熱生長氧化層，再淀積氧化層，采用溝槽光刻層定義出元胞區，溝槽開口尺寸為0.2微米，溝槽開口的間距為0.15微米，然后進行氧化層和熱生長氧化層的刻蝕，刻蝕到N型外延層表面為止；

S2、去掉溝槽光刻層后，采用留下來的氧化層作為硬掩模，進行溝槽的刻蝕；

S3、去除氧化層和熱生長氧化層，生長柵極氧化層，再淀積摻雜的柵極多晶硅；

S4、對摻雜的柵極多晶硅進行回刻，然后對摻雜的柵極多晶硅進行退火，形成器件的柵極，再進行P型雜質注入；

S5、對注入的P型雜質進行驅入，形成P型體區；

S6、將原有的橫向布局切換為縱向布局，進行縱向的源區光刻，采用源區光刻層定義出源區N型雜質注入區域和源區N型雜質非注入區域，對源區型雜質注入區域進行N型雜質注入；

S7、去除源區光刻層，并進行源區退火，形成溝槽DMOS的源區；