[發明專利]一種低導通電阻低壓槽柵MOS器件的制造方法

有效

• 申請號: 202010130845.8
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111354642B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 喬明;張發備;陳勇;何林蓉;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

1.一種低導通電阻低壓槽柵MOS器件的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，選擇重摻雜的第一導電類型襯底(01)和輕摻雜的第一導電類型外延層(02)構成的外延片；

步驟2，在外延片背面形成掩蔽層(11)，在第一導電類型外延層(02)表面熱生長或者淀積二氧化硅薄膜形成的介質層(12)，作為熱擴散的掩蔽層和槽刻蝕的掩膜，介質層(12)的厚度由槽刻蝕深度決定；

步驟3，根據耐壓需求和第一導電類型外延層(02)的厚度及摻雜濃度，設置時間和溫度，對外延片進行熱擴散，使第一導電類型襯底(01)中的雜質擴散到第一導電類型外延層(02)中，使得第一導電類型外延層(02)底部形成線性或準線性的雜質分布；

步驟4，在第一導電類型外延層(02)表面刻蝕U形槽，并在槽內形成柵氧化層(06)和柵極多晶硅(07)；

步驟5，通過一次或多次第二導電類型雜質離子注入，在第一導電類型外延層(02)表面形成第二導電類型阱區(03)，所述第二導電類型阱區(03)底部高于柵極多晶硅(07)底部或與柵極多晶硅(07)底部齊平；

步驟6，通過一次或多次第一導電類型雜質離子注入，在第一導電類型外延層(02)表面形成重摻雜的第一導電類型源區(04)，所述第一導電類型源區(04)底部低于柵極多晶硅(07)頂部；

步驟7，通過淀積、光刻、刻蝕工藝形成另一個介質層和接觸孔，并以介質層為掩膜，通過一次或多次第二導電類型雜質離子注入，在第一導電類型外延層(02)表面形成重摻雜的第二導電類型阱區接觸區(05)，所述第二導電類型阱區接觸區(05)底部與第一導電類型源區(04)底部齊平；所述第二導電類型阱區接觸區(05)注入劑量小于第一導電類型源區(04)；

步驟8，表面金屬化，通過光刻刻蝕工藝，形成源極金屬(20)，襯底減薄，背面金屬化形成漏極金屬(10)。

2.根據權利要求1所述的一種低導通電阻低壓槽柵MOS器件的制造方法，其特征在于：權利要求1中步驟3對外延片進行熱擴散時溫度在1000℃-1200℃之間。

3.根據權利要求1所述的一種低導通電阻低壓槽柵MOS器件的制造方法，其特征在于，權利要求1中步驟3對外延片進行熱擴散所需時間在30min-240min之間。

4.一種低導通電阻低壓槽柵MOS器件的制造方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1，選擇重摻雜的第一導電類型襯底(01)和輕摻雜的第一導電類型外延層(02)構成的外延片；

步驟2，通過一次或多次第二導電類型離子注入，在第一導電類型外延層(02)頂部形成第二導電類型阱區(03)；

步驟3，在外延片背面形成掩蔽層(11)，在第一導電類型外延層(02)表面熱生長或者淀積二氧化硅薄膜形成的介質層(12)，作為熱擴散的掩蔽層和槽刻蝕的掩膜，介質層(12)的厚度由槽刻蝕深度決定；

步驟4，根據耐壓需求和第一導電類型外延層(02)的厚度及摻雜濃度，設置時間和溫度，對外延片進行熱擴散，使第一導電類型襯底(01)中的雜質擴散到第一導電類型外延層(02)中，使得第一導電類型外延層(02)底部形成線性或準線性的雜質分布；

步驟5，在外延層(02)表面刻蝕U形槽，并在槽內形成柵氧化層(06)和柵極多晶硅(07)；

步驟6，通過一次或多次第一導電類型雜質離子注入，在第一導電類型外延層(02)表面形成重摻雜的第一導電類型源區(04)，所述第一導電類型源區(04)底部低于柵極多晶硅(07)頂部；

步驟7，通過淀積、光刻、刻蝕工藝形成另一個介質層和接觸孔，并以介質層為掩膜，通過一次或多次第二導電類型雜質離子注入，在第一導電類型外延層(02)表面形成重摻雜的第二導電類型阱區接觸區(05)，所述第二導電類型阱區接觸區(05)底部與第一導電類型源區(04)底部齊平；所述第二導電類型阱區接觸區(05)注入劑量小于第一導電類型源區(04)；

步驟8，表面金屬化，通過光刻刻蝕工藝，形成源極金屬(20)，襯底減薄，背面金屬化形成漏極金屬(10)。