專利名稱:大功率mos管制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種三極管的制作方法,尤其是一種大功率MOS管的制作方法。
背景技術(shù):
由于應(yīng)用范圍較以前的雙極器件廣,功率MOS器件已經(jīng)成為當(dāng)今功率器件發(fā)展的主流。而對于功率器件大電流及低開關(guān)損耗的要求,使得深溝槽型大功率MOS管成為功率MOS管的主流。深溝槽結(jié)構(gòu)的大功率MOS管已經(jīng)成為大功率MOS管的發(fā)展趨勢?,F(xiàn)在大多數(shù)的高性能大功率MOS管都是采用這種結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在,功率MOS器件更多的應(yīng)用到通訊設(shè)備、個人便攜式電子設(shè)備。在工藝技術(shù)上,這些器件需要不斷縮小原胞的尺寸,提高原胞集成度。然而,隨著原胞的尺寸的不斷縮小,source(源區(qū))光刻時光刻膠的形狀很難控制。特別是在PSU(poly stand up,凸起的硅柵結(jié)構(gòu))工藝中,由于Source(源區(qū))光刻膠底部被多晶硅包圍,多晶硅很強的反射率使得膠的形狀呈現(xiàn)倒梯形,這樣很容易在工藝過程中發(fā)生倒膠現(xiàn)象。
現(xiàn)有的深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS管,如圖1所示,源區(qū)2位于兩柵極3的中間,通常在Source(源區(qū))2光刻時從接觸區(qū)5將相鄰器件的Source(源區(qū))2隔開,從而在接觸時使Source(源區(qū))2和Body(基體)1的電位相等。
目前的深溝槽結(jié)構(gòu)的大功率MOS管的主要工藝流程如下(1)深溝槽Trench形成;(2)柵氧化;(3)柵多晶硅成長并回刻,形成大功率MOS管的柵電極;(4)離子注入形成Body(基體);(5)Source(源區(qū))光刻;(6)Source(源區(qū))注入;(7)接觸孔形成;(8)金屬濺射。
如圖2所示,隨著器件的逐漸縮小,source(源區(qū))2光刻膠4的形狀也逐漸縮小,高度和寬度的比例可能將達到3∶1左右或者更大。這樣形狀的光刻膠4很容易在制作過程中倒掉,特別是在PSU工藝中,由于膠的周圍被柵極多晶硅包圍,多晶硅比較強的反射特性,使光刻膠的底部更加變小,從而進一步增加了倒膠的可能性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大功率MOS管制作方法,在使源區(qū)和基體等電位的前提下,克服光刻膠倒膠的缺點。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明大功率MOS管制作方法的技術(shù)方案是,包括如下步驟(1)通過干法刻蝕形成深溝槽;(2)進行柵極氧化膜生長和多晶硅的成長;
(3)進行柵極多晶硅的回刻;(4)基體區(qū)域通過光刻和離子注入形成;(5)源區(qū)全面離子注入;(6)金屬層間膜成長,接觸孔刻蝕形成;(7)進一步刻蝕硅基體;(8)金屬濺射形成電極。
本發(fā)明通過上述工藝方法,使源區(qū)和基體等電位的前提下,克服光刻膠倒膠的缺點,并且節(jié)省了工藝步驟,減少了出錯的可能性,而且在降低了成本的同時提高了器件的性能。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述圖1為現(xiàn)有工藝方法制作的大功率MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為現(xiàn)有工藝方法制作的大功率MOS管光刻膠的示意圖;圖3為使用本發(fā)明制作的大功率MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中附圖標(biāo)記為,1.基體;2.源區(qū);3.柵極;4.光刻膠;5.接觸區(qū)。
具體實施例方式
本發(fā)明大功率MOS管制作方法,其步驟為,首先形成深溝槽,通過刻蝕硅形成深溝槽Trench;然后進行柵極氧化膜和柵極多晶硅的成長;再進行柵極多晶硅回刻;之后是Body(基體)光刻和離子注入;然后Source(源區(qū))注入,由于是全面注入,所以沒有倒膠的問題出現(xiàn);再進行金屬層間膜成長;之后制作接觸孔,包括接觸孔光刻和接觸孔刻蝕;然后進行接觸孔溝槽刻蝕,該步驟用刻蝕多晶硅的設(shè)備,從硅基體向下刻2000?!?000埃,從而使源區(qū)和基體電位相等;最后進行濺射金屬。
通過本發(fā)明所提供的方法制作的大功率MOS管結(jié)構(gòu)可參見圖3,經(jīng)過進一步刻蝕的基體1,使接觸區(qū)5將相鄰兩器件的源區(qū)2被分開。
本發(fā)明通過在源區(qū)進行全面注入,從而可以不用考慮倒膠現(xiàn)象。在形成接觸孔后再進一步刻蝕硅基體,將相鄰兩個器件的源區(qū)分開,一方面實現(xiàn)了源區(qū)和基體的等電位,另一方面由于接觸區(qū)更加深入到硅,減小了接觸區(qū)電阻,提高了器件的頻率特性以及UIS(非鉗位感應(yīng)尖峰效應(yīng))特性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的工藝流程僅對現(xiàn)有工藝流程進行了較小修改即實現(xiàn)了無源區(qū)光刻結(jié)構(gòu)。整個流程增加了一步刻蝕,但是節(jié)省了一套光刻工藝,而且在工藝的穩(wěn)定性大大提高的同時,器件的特性也獲得了很大提升。
權(quán)利要求
1.一種大功率MOS管制作方法,其特征在于,包括如下步驟(1)通過干法刻蝕形成深溝槽;(2)進行柵極氧化膜生長和多晶硅的成長;(3)進行柵極多晶硅的回刻;(4)基體區(qū)域通過光刻和離子注入形成;(5)源區(qū)全面離子注入;(6)金屬層間膜成長,接觸孔刻蝕形成;(7)進一步刻蝕硅基體;(8)金屬濺射形成電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率MOS管制作方法,其特征在于,所述步驟7中刻蝕硅基體的厚度為2000?!?000埃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大功率MOS管制作方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明省略了源區(qū)光刻的步驟,然后在接觸孔刻蝕形成之后增加一個步驟,對基體進一步刻蝕。本發(fā)明通過上述改進,使源區(qū)和基體等電位的前提下,克服光刻膠倒膠的缺點,并且節(jié)省了工藝步驟,減少了出錯的可能性,而且在降低了成本的同時提高了器件的性能。
文檔編號H01L21/336GK1979779SQ200510111168
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者張朝陽, 繆進征, 張雷 申請人:上海華虹Nec電子有限公司