專利名稱：集成有肖特基二極管的功率mos晶體管器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種集成有肖特基二 極管的功率MOS晶體管器件的制造方法。
背景技術(shù)：
在功率MOS晶體管器件中集成肖特基二極管，目的是為了提高其交頻特性，如圖1 所示，為使用現(xiàn)有制造方法制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件示意圖，所 述集成有集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件包括第一導(dǎo)電類型的襯底、柵極、第 二導(dǎo)電類型的體區(qū)、第一導(dǎo)電類型的源區(qū)、源極；所述襯底包含了低摻雜的漂移區(qū)、高摻雜 的漏區(qū)以及在漏區(qū)上形成的漏極，所述襯底通過低摻雜的漂移區(qū)和所述體區(qū)相連；所述柵 極為溝槽結(jié)構(gòu)，通過其側(cè)壁的縱向柵氧化層和所述體區(qū)相連；所述源區(qū)形成于所述體區(qū)的 上部，在所述源區(qū)內(nèi)形成一源極，所述源極為一深槽接觸；在所述源極深槽接觸的底部形成 一金屬和所述襯底的肖特基二極管，在所述源極深槽接觸的上部形成分別形成金屬和所述 體區(qū)、金屬和所述源區(qū)的歐姆接觸。集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的現(xiàn)有制造方法為，首先是在形成有 具有第一導(dǎo)電類型的漏區(qū)和漂移區(qū)的硅襯底上形成柵極；還包括如下步驟步驟一、體區(qū)光刻，定義所述體區(qū)的位置，形成所述體區(qū)的光刻膠圖形，在需要形 成肖特基二極管的區(qū)域要用光刻膠做阻擋層，防止肖特基二極管的區(qū)域注入體區(qū)的離子；步驟二、以光刻膠為掩膜，在所述體區(qū)注入第二導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、去除光刻膠、 對雜質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)；步驟三、源區(qū)光刻，定義所述源區(qū)的位置，形成所述源區(qū)的光刻膠圖形；步驟四、以光刻膠為掩膜，在源區(qū)注入第一導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、去除光刻膠、對雜 質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)；步驟五、源極深槽接觸孔光刻，定義所述源極深槽接觸孔的位置，形成所述源極深 槽接觸孔區(qū)域的光刻膠圖形；步驟六、以光刻膠為掩膜，刻蝕形成所述源極深槽接觸孔；步驟七、采用大于40度的大角度注入形成歐姆接觸的P型重?fù)诫s離子、對雜質(zhì)進(jìn) 行退火推進(jìn)，圖中用P+表示P型重?fù)诫s離子；步驟八、在所述源極深槽接觸孔底部進(jìn)行具有第一導(dǎo)電類型的肖特基摻雜離子注 入；步驟九、在所述源極深槽接觸孔內(nèi)填充金屬形成源極深槽接觸、在漏區(qū)中形成漏 極。利用現(xiàn)有制造方法制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件具有的缺 點為一、步驟七是采用大于40度的大角度、高濃度的離子注入形成P型重?fù)诫s歐姆接觸， 這種注入條件會使部分注入的離子散射到底部的肖特基區(qū)域，而影響肖特基二極管的性 能，從而使制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件性能穩(wěn)定性降低；二、大角度注入會損傷注入設(shè)備，使注入設(shè)備的折舊加快，提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管 器件的制造方法，能保證所制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的性能穩(wěn) 定，同時能減少注入設(shè)備的損傷、從而降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件 的現(xiàn)有制造方法為，首先是在形成有第一導(dǎo)電類型的漏區(qū)和漂移區(qū)的硅襯底上形成柵極； 還包括如下步驟步驟一、體區(qū)光刻，定義所述體區(qū)的位置，形成所述體區(qū)的光刻膠圖形，在需要形 成肖特基二極管的區(qū)域要用光刻膠做阻擋層，防止肖特基二極管的區(qū)域注入體區(qū)的離子；步驟二、以光刻膠為掩膜，在所述體區(qū)注入第二導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、去除光刻膠、 對雜質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)；步驟三、源區(qū)光刻，定義所述源區(qū)的位置，形成所述源區(qū)的光刻膠圖形；步驟四、以光刻膠為掩膜，在源區(qū)注入第一導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、去除光刻膠、對雜 質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)；步驟五、歐姆接觸區(qū)光刻，定義所述歐姆接觸區(qū)的位置，形成所述歐姆接觸區(qū)的光 刻膠圖形；步驟六、以光刻膠為掩膜，進(jìn)行歐姆接觸區(qū)P型重?fù)诫s離子注入、去除光刻膠、對 雜質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)，P型重?fù)诫s離子注入的注入角度為O 7度；步驟七、源極深槽接觸孔光刻，定義所述源極深槽接觸孔的位置，形成所述源極深 槽接觸孔區(qū)域的光刻膠圖形；步驟八、以光刻膠為掩膜，刻蝕形成所述源極深槽接觸孔、并去除光刻膠；步驟九、在所述源極深槽接觸孔底部進(jìn)行具有第一導(dǎo)電類型的肖特基二極管摻雜 離子注入；步驟十、在所述源極深槽接觸孔內(nèi)填充金屬形成源極深槽接觸、在漏區(qū)中形成漏 極。以上工藝中，對N型功率MOS晶體管器件，所述第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類 型為P型；對P型功率MOS晶體管器件，所述第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。和現(xiàn)有的制造方法不同，本發(fā)明增加了一步歐姆接觸區(qū)光刻的工藝，使歐姆接觸 區(qū)P型重?fù)诫s離子注入能夠在所述源極深槽接觸孔形成之前進(jìn)行，并且是采用0 7度的 小角度，使得本發(fā)明具有的有益效果為首先、歐姆接觸區(qū)P型重?fù)诫s離子注入不會影響到 所述源極深槽接觸孔底部的肖特基二極管區(qū)域，這就使得最后所制備的肖特基二極管性能 穩(wěn)定，能使本發(fā)明所制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的性能穩(wěn)定；其次、 由于是采用0 7度的小角度注入，這就減少了注入設(shè)備的損傷，減少了生產(chǎn)成本。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是現(xiàn)有制造方法制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件示意圖2是本發(fā)明的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的制造方法流程圖；圖3 圖6是本發(fā)明的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的制造方法在 各步驟中樣品示意圖；圖7是本發(fā)明制造方法制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件示意 圖。
具體實施例方式如圖2所示，本發(fā)明的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的制造方法包 括了如下步驟首先是在首先是在形成有具有第一導(dǎo)電類型的漏區(qū)和漂移區(qū)的硅襯底上形成柵 極；步驟一、如圖3所示，體區(qū)光刻，定義所述體區(qū)的位置，形成所述體區(qū)的光刻膠圖 形，在需要形成肖特基二極管的區(qū)域要用光刻膠做阻擋層，防止肖特基二極管的區(qū)域注入 體區(qū)的離子；步驟二、如圖3所示，以光刻膠為掩膜，在所述體區(qū)注入第二導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、 去除光刻膠、對雜質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)；步驟三、如圖4所示，源區(qū)光刻，定義所述源區(qū)的位置，形成所述源區(qū)的光刻膠圖 形；步驟四、如圖4所示，以光刻膠為掩膜，在源區(qū)注入第一導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、去除 光刻膠、對雜質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)，所述源區(qū)的深度要淺于所述體區(qū)，最后形成在所述體區(qū)的上 部；步驟五、如圖5所示，歐姆接觸區(qū)光刻，定義所述歐姆接觸區(qū)的位置，形成所述歐 姆接觸區(qū)的光刻膠圖形；步驟六、如圖5所示，以光刻膠為掩膜，進(jìn)行歐姆接觸區(qū)P型重?fù)诫s離子注入、去除 光刻膠、對雜質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)，圖中用P+表示P型重?fù)诫s離子，P型重?fù)诫s離子注入的注入 角度為O 7度，最后P型重?fù)诫s離子注入到了將要形成歐姆接觸區(qū)域的所述源區(qū)和體區(qū) 中，其深度要大于所述源區(qū)的深度、小于所述體區(qū)的深度，從而不會對將要形成的肖特基二 級管造成影響；步驟七、如圖6所示，源極深槽接觸孔光刻，定義所述源極深槽接觸孔的位置，形 成所述源極深槽接觸孔區(qū)域的光刻膠圖形；步驟八、如圖6所示，以光刻膠為掩膜，刻蝕形成所述源極深槽接觸孔、并去除光 刻膠；步驟九、如圖6所示，在所述源極深槽接觸孔底部進(jìn)行具有第一導(dǎo)電類型的肖特 基二極管摻雜離子注入；步驟十、在所述源極深槽接觸孔內(nèi)填充金屬形成源極深槽接觸、在漏區(qū)中形成漏 極。以上工藝中，對N型功率MOS晶體管器件，所述第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類 型為P型；對P型功率MOS晶體管器件，所述第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。如圖7所示，為用本發(fā)明方法制造的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件示意圖，包括第一導(dǎo)電類型的襯底、柵極、第二導(dǎo)電類型的體區(qū)、第一導(dǎo)電類型的源區(qū)、源 極；所述襯底包含了低摻雜的漂移區(qū)、高摻雜的漏區(qū)以及在漏區(qū)上形成的漏極，所述襯底通 過低摻雜的漂移區(qū)和所述體區(qū)相連；所述柵極為溝槽結(jié)構(gòu)，通過其側(cè)壁的縱向柵氧化層和 所述體區(qū)相連；所述源區(qū)形成于所述體區(qū)的上部，在所述源區(qū)內(nèi)形成一源極，所述源極為一 深槽接觸；在所述源極深槽接觸的底部形成一金屬和所述襯底的肖特基二極管，在所述源 極深槽接觸的上部形成分別形成金屬和所述體區(qū)、金屬和所述源區(qū)的歐姆接觸。和現(xiàn)有的 制造方法相比，本發(fā)明方法簡化了歐姆接觸注入的注入條件，即通過增加一步歐姆接觸區(qū) 的光刻工藝，使歐姆接觸注入能在所述源極深槽接觸孔形成之前進(jìn)行，并能用0 7度的小 角度進(jìn)行注入，這就避免了現(xiàn)有工藝中出現(xiàn)的歐姆接觸注入對肖特基二極管的影響，使肖 特基二極管的性能穩(wěn)定；同時小角度注入減少了注入設(shè)備的損傷，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
以上通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限 制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的制造方法，在形成有第一導(dǎo)電類 型的漏區(qū)和漂移區(qū)的硅襯底上形成柵極；其特征在于，還包括如下步驟步驟一、體區(qū)光刻，定義所述體區(qū)的位置，形成所述體區(qū)的光刻膠圖形，在需要形成肖 特基二極管的區(qū)域要用光刻膠做阻擋層，防止肖特基二極管的區(qū)域注入體區(qū)的離子；步驟二、以光刻膠為掩膜，在所述體區(qū)注入第二導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、去除光刻膠、對雜 質(zhì)進(jìn)行退火推進(jìn)；步驟三、源區(qū)光刻，定義所述源區(qū)的位置，形成所述源區(qū)的光刻膠圖形；步驟四、以光刻膠為掩膜，在源區(qū)注入第一導(dǎo)電類型離子雜質(zhì)、去除光刻膠、對雜質(zhì)進(jìn) 行退火推進(jìn)；步驟五、歐姆接觸區(qū)光刻，定義所述歐姆接觸區(qū)的位置，形成所述歐姆接觸區(qū)的光刻膠 圖形；步驟六、以光刻膠為掩膜，進(jìn)行歐姆接觸區(qū)P型重?fù)诫s離子注入、去除光刻膠、對雜質(zhì) 進(jìn)行退火推進(jìn)；步驟七、源極深槽接觸孔光刻，定義所述源極深槽接觸孔的位置，形成所述源極深槽接 觸孔區(qū)域的光刻膠圖形；步驟八、以光刻膠為掩膜，刻蝕形成所述源極深槽接觸孔、并去除光刻膠；步驟九、在所述源極深槽接觸孔底部進(jìn)行具有第一導(dǎo)電類型的肖特基二極管摻雜離子 注入；步驟十、在所述源極深槽接觸孔內(nèi)填充金屬形成源極深槽接觸、在漏區(qū)中形成漏極。
2.如權(quán)利要求1所述的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的制造方法，其特 征在于對N型功率MOS晶體管器件，所述第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；對P 型功率MOS晶體管器件，所述第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。
3.如權(quán)利要求1所述的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的制造方法，其特 征在于步驟六的歐姆接觸區(qū)P型重?fù)诫s離子注入的注入角度為0 7度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的制造方法，在形成有漏區(qū)和漂移區(qū)的硅襯底上形成柵極；接著進(jìn)行體區(qū)光刻，在需要形成肖特基二極管的區(qū)域要用光刻膠做阻擋層，防止肖特基二極管的區(qū)域注入體區(qū)的離子；體區(qū)注入；源區(qū)光刻；源區(qū)注入；歐姆接觸區(qū)光刻；歐姆接觸區(qū)P型重?fù)诫s離子注入；源極深槽接觸孔光刻；刻蝕形成源極深槽接觸孔；在源極深槽接觸孔底部進(jìn)行肖特基二極管摻雜離子注入；在所述源極深槽接觸孔內(nèi)填充金屬形成源極深槽接觸、在漏區(qū)中形成漏極。本發(fā)明能保證所制備的集成有肖特基二極管的功率MOS晶體管器件的性能穩(wěn)定，同時能減少注入設(shè)備的損傷、從而降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L21/265GK102104026SQ200910201958
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者孫效中, 張朝陽, 房寶清, 李江華 申請人:上海華虹Nec電子有限公司