[發(fā)明專利]一種帶ESD結(jié)構(gòu)的溝槽MOSFET器件的制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110991356.6
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113611611A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡全興;蔡欣瑤;宋尹達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海芯聚電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L27/02
• 代理公司: 無錫派爾特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發(fā)明公開一種帶ESD結(jié)構(gòu)的溝槽MOSFET器件的制造方法，屬于MOSFET器件領(lǐng)域。提供襯底，在其表面依次形成外延層和氧化層；清洗外延層表面多余的氧化層，沉積遮蔽氧化層；在外延層表面刻蝕形成溝槽；去掉遮蔽氧化層；在外延層表面以及溝槽內(nèi)生長柵極氧化層；在溝槽內(nèi)形成多晶硅柵極；在外延層內(nèi)部頂面形成P型體區(qū)，在P型體區(qū)內(nèi)部頂面形成P+有源區(qū)和N+有源區(qū)；在外延層頂面沉積介質(zhì)層，在介質(zhì)層自頂向下選擇性刻蝕至外延層表面，形成孔接觸區(qū)；在介質(zhì)層表面沉積金屬，選擇性刻蝕金屬，形成源極金屬。本發(fā)明通過溝槽MOS的自身結(jié)構(gòu)設(shè)計寄生的ESD結(jié)構(gòu)，不增加光刻層次，有利于降低晶圓成本；ESD利用單晶硅內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成，降低了ESD靜態(tài)反偏漏電，有利于工藝平坦化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及MOSFET器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶ESD結(jié)構(gòu)的溝槽MOSFET器件的制造方法。

背景技術(shù)

目前現(xiàn)有的帶ESD的溝槽MOS器件如圖1所示，包括N+型襯底1、N-型外延層2、P型體區(qū)3（pbody）、P+有源區(qū)4、N+有源區(qū)5、柵氧化層6、多晶硅層?xùn)艠O7（poly gate）、介質(zhì)層8、源極金屬9、多晶硅ESD層10。普通帶ESD的溝槽MOS需要額外一張光刻，用于形成ESD多晶硅層10。多晶硅層的ESD靜態(tài)反偏漏電比單晶硅的反偏漏電大，同時多晶硅層的高度對工藝平坦化不利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種帶ESD結(jié)構(gòu)的溝槽MOSFET器件的制造方法，以解決現(xiàn)有多晶硅層的ESD靜態(tài)反偏漏電比單晶硅的反偏漏電大，同時多晶硅層的高度對工藝平坦化不利的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種帶ESD結(jié)構(gòu)的溝槽MOSFET器件的制造方法，包括：

提供襯底，在襯底表面形成外延層，在外延層表面形成氧化層；

清洗外延層表面多余的氧化層，再沉積遮蔽氧化層；

在外延層表面刻蝕形成溝槽；去掉遮蔽氧化層；

在外延層表面以及溝槽內(nèi)生長柵極氧化層；在溝槽內(nèi)形成多晶硅柵極；

在外延層內(nèi)部頂面形成P型體區(qū)，在P型體區(qū)內(nèi)部頂面形成P+有源區(qū)和N+有源區(qū)；

在外延層外部頂面沉積介質(zhì)層，并在介質(zhì)層自頂向下選擇性刻蝕至外延層表面，形成孔接觸區(qū)；

在介質(zhì)層表面沉積金屬，選擇性刻蝕金屬，形成源極金屬。

可選的，在外延層表面以及溝槽內(nèi)生長柵極氧化層之前，該制造方法還包括：

清洗外延層表面，生長200?的犧牲氧化層，去掉外延層表面以及溝槽表面的雜質(zhì)。

可選的，所述柵極氧化層的厚度根據(jù)閾值電壓需求做相應(yīng)匹配。

可選的，通過如下方法在外延層內(nèi)部頂面形成P型體區(qū)：在形成溝槽的N-型外延層2自頂向下注入P型摻雜，并推阱退火，形成P型體區(qū)。

可選的，所述多晶硅柵極和所述源極金屬之間有介質(zhì)層隔離。

可選的，所述遮蔽氧化層的厚度為3000?。

在本發(fā)明提供的帶ESD結(jié)構(gòu)的溝槽MOSFET器件的制造方法中，提供襯底，在其表面依次形成外延層和氧化層；清洗外延層表面多余的氧化層，再沉積遮蔽氧化層；在外延層表面刻蝕形成溝槽；去掉遮蔽氧化層；在外延層表面以及溝槽內(nèi)生長柵極氧化層；在溝槽內(nèi)形成多晶硅柵極；在外延層內(nèi)部頂面形成P型體區(qū)，在P型體區(qū)內(nèi)部頂面形成P+有源區(qū)和N+有源區(qū)；在外延層外部頂面沉積介質(zhì)層，并在介質(zhì)層自頂向下選擇性刻蝕至外延層表面，形成孔接觸區(qū)；在介質(zhì)層表面沉積金屬，選擇性刻蝕金屬，形成源極金屬。本發(fā)明通過溝槽MOS的自身結(jié)構(gòu)設(shè)計寄生的ESD結(jié)構(gòu)，不增加光刻層次，有利于降低晶圓成本；ESD利用單晶硅內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成，降低了ESD靜態(tài)反偏漏電，有利于工藝平坦化。

附圖說明

圖1是目前現(xiàn)有的帶ESD的溝槽MOS器件結(jié)構(gòu)示意圖；