一種平面型vdmos器件及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，特別是一種平面型VDM0S器件及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]垂直雙擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管(VDM0S)是一種功率器件，其漏源兩極分別在器件的兩偵牝使電流在器件內(nèi)部垂直流通，增加了電流密度，改善了額定電流，單位面積的導(dǎo)通電阻也較小，是一種用途非常廣泛的功率器件。VDM0S最重要的性能參數(shù)就是工作損耗，工作損耗可以分為導(dǎo)通損耗，截止損耗和開(kāi)關(guān)損耗三部分。其中導(dǎo)通損耗由導(dǎo)通電阻決定，截止損耗受反向漏電流大小影響，開(kāi)關(guān)損耗是指器件開(kāi)關(guān)過(guò)程中寄生電容充放電帶來(lái)的損耗。對(duì)適應(yīng)高頻應(yīng)用的要求、降低開(kāi)關(guān)損耗、提高工作效率具有重要的意義。
[0003]功率器件的開(kāi)關(guān)損耗大小由寄生電容大小決定，寄生電容可以分為柵源電容，柵漏電容和源漏電容三部分。在平面型VDM0S的結(jié)構(gòu)中，柵源之間的電容，主要是因?yàn)闁艠O多晶硅層和源極金屬層之間形成的寄生電容造成，這個(gè)電容會(huì)影響VDM0S的開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)特性。
[0004]為了降低平面型VDM0S的柵源電容值，目前主要有兩種方法，第一種方法是通過(guò)增加介質(zhì)層的厚度來(lái)降低該電容值，但由于介質(zhì)層的質(zhì)地比較疏松，需要增加較厚的介質(zhì)層才能達(dá)到滿意的降低效果，這樣就會(huì)影響到接觸孔的制作以及金屬的填充。第二種方法是通過(guò)減小多晶硅柵極的橫向尺寸來(lái)降低該電容值，可以在一定程度上降低電容，但是由于溝道尺寸以及相鄰P-體區(qū)間距需要滿足最小長(zhǎng)度的要求，依靠減小多晶硅柵極的橫向尺寸來(lái)降低該電容值取得的改善效果十分有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種平面型VDM0S器件及其制作方法，用以降低平面型VDM0S功率器件的柵源電容，以減小開(kāi)關(guān)損耗，達(dá)到更好的開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)特性。
[0006]本發(fā)明方法公開(kāi)了一種平面型VDM0S器件的制作方法，包括以下步驟:
[0007]提供第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層；
[0008]在第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層上生成柵氧化層，在所述柵氧化層上生成多晶硅層；
[0009]在所述多晶硅層上生成第一隔離層；
[0010]在所述第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層上制作第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)和第一導(dǎo)電類(lèi)型源區(qū)，之后在所述第一隔離層上生成第二隔離層；
[0011]在生成隔離層的器件表面生成介質(zhì)層，制作接觸孔和金屬層；
[0012]其中，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型和第二導(dǎo)電類(lèi)型的導(dǎo)電類(lèi)型相反。
[0013]進(jìn)一步地，所述生成第二隔離層后，還包括在所述第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)制作第二導(dǎo)電類(lèi)型深體區(qū)然后在所述第二隔離層上生成第三隔離層。
[0014]進(jìn)一步地，所述第二隔離層的厚度小于所述第一隔離層和所述第三隔離層的厚度。
[0015]進(jìn)一步地，所述第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)制作時(shí)注入的離子劑量小于所述第二導(dǎo)電類(lèi)型深體區(qū)制作時(shí)注入的離子劑量。
[0016]進(jìn)一步地，所述隔離層是氮化硅層或二氧化硅層。
[0017]進(jìn)一步地，所述氮化硅層是采用低壓化學(xué)氣相淀積或等離子體化學(xué)氣相淀積的方式生成。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型，第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型。
[0019]進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型為P性，第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型。
[0020]進(jìn)一步地，所述介質(zhì)層由不摻雜的二氧化硅和磷硅玻璃組成。
[0021]進(jìn)一步地，所述金屬層包括源級(jí)金屬層和漏極金屬層，其中，所述源級(jí)金屬層的材料為鋁、硅、銅合金，所述漏極金屬層的材料為鈦、鎳、銀復(fù)合層。
[0022]本發(fā)明還提供一種平面型VDM0S器件，包括
[0023]第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層，生成在第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層上的柵氧化層和生成在該柵氧化層上的多晶硅層，對(duì)所述第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層進(jìn)行離子注入形成的第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)和第一導(dǎo)電類(lèi)型源區(qū)，以及制作在器件表面的介質(zhì)層、接觸孔和金屬層，還包括
[0024]生成在所述多晶硅層上的第一隔離層；
[0025]以及生成在所述第一隔離層上的第二隔離層；
[0026]其中，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型和第二導(dǎo)電類(lèi)型的導(dǎo)電類(lèi)型相反。
[0027]本發(fā)明有益效果如下:本發(fā)明提供的一種平面型VDM0S器件及其制作方法，在常規(guī)平面型VDM0S器件的柵極多晶硅層和源級(jí)金屬層之間生成更多的質(zhì)地致密的隔離層，從而增加了柵極和源級(jí)之間的距離，對(duì)于VDM0S結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的柵源電容來(lái)說(shuō)，相對(duì)于傳統(tǒng)的做法源極金屬層與柵極多晶硅層之間的絕緣層加厚了很多，并且由于增加的隔離層質(zhì)地比較致密，因此能夠大大降低柵源之間的電容，從而減小平面型VDM0S器件的開(kāi)關(guān)損耗，取得更好的開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)特性。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種平面型VDM0S器件的制作方法的具體流程示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種具有第三隔離層的平面型VDM0S器件的制作方法的具體流程示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種N溝道的平面型VDM0S器件的制作方法的具體流程示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種平面型VDM0S器件的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種具有第三隔離層的平面型VDM0S器件的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0034]圖1為本發(fā)明公開(kāi)的一種平面型VDM0S器件的制作方法的工藝流程，具體包括以下步驟:
[0035]步驟101:提供第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層；
[0036]本步驟中，可以先提供第一導(dǎo)電類(lèi)型襯底，在該第一導(dǎo)電襯底上生成第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層，該第一導(dǎo)電類(lèi)型襯底可以是N型襯底，也可以是P型襯底，當(dāng)該第一導(dǎo)電類(lèi)型的襯底為N型襯底時(shí)，設(shè)置在N型襯底上的第一導(dǎo)電外延層為N型外延層；當(dāng)該第一導(dǎo)電類(lèi)型的襯底為P型襯底時(shí)，設(shè)置在P型襯底上的第一導(dǎo)電外延層為P型外延層。
[0037]步驟102:在第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層上生成柵氧化層，在所述柵氧化層上生成多晶硅層。在高溫爐管中提供一定的生成溫度，一般其生成溫度可以為但不限于900_110(TC，使其發(fā)生氧化反應(yīng)來(lái)形成柵氧化層，也可以在其他的氧化條件下來(lái)形成滿足條件的柵氧化層，生成的柵氧化層具有一定的厚度，一般可以為但不限于0.05-0.20 μ m ;形成柵氧化層之后，在一定的溫度條件下在該柵氧化層上生成多晶硅層，一般該多晶硅層的生成溫度可以為 500-700°C，厚度為 0.3-0.8 μ m。
[0038]步驟103:在所述多晶硅層上生成第一隔離層。
[0039]該第一隔離層可以為氮化硅層，也可以為二氧化硅層，或者是其他具有相同的隔離作用的材質(zhì)。如果該第一隔離層為氮化硅層，可以采用低壓化學(xué)氣相淀積的方式生成，也可以采用等離子體化學(xué)氣相淀積的方式生成，或者其他成膜方法來(lái)形成第一氮化硅層。采用低壓化學(xué)氣相淀積的方式生成第一氮化硅層時(shí)，生成溫度可以為600-90(TC，生成的厚度可以為0.1-0.5μπι。若該第一隔離層為二氧化硅層，可以但不限于采用氧化或電擊的方式形成，生成的厚度可以為0.1-0.5 μ m。
[0040]步驟104:在第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層上制作第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)和第一導(dǎo)電類(lèi)型源區(qū)，之后在所述第一隔離層上生成第二隔離層。
[0041]本步驟中，若第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層為N型，則向該N型外延層注入硼離子，形成P型的第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)，然后向該第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)中注入磷離子，形成N型的第一導(dǎo)電類(lèi)型源區(qū)；相反的，若第一導(dǎo)電類(lèi)型外延層為P型，則向該P(yáng)型外延層注入磷離子，形成N型的第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)，然后向該第二導(dǎo)電類(lèi)