專利名稱：溝槽式功率mos晶體管的結(jié)構(gòu)及其制造方法
溝槽式功率MOS晶體管的結(jié)構(gòu)及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種溝槽式功率MOS晶體管的 結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路中，典型的功率MOS(Metal-Oxide_Semiconductor,金屬-氧化 物-半導(dǎo)體)晶體管的結(jié)構(gòu)如圖1所示。功率MOS晶體管一般通過(guò)接觸孔底部與下面的電 路連接，在線寬日益縮小的工藝中，接觸孔與柵極溝道間的套準(zhǔn)精度逐漸成為影響器件的 重要因素，接觸孔的偏移不僅會(huì)直接影響溝道區(qū)的摻雜濃度分布，造成閾值電壓的不可控， 還會(huì)導(dǎo)致源極與柵極短接，造成器件失效。因此，要在現(xiàn)有工藝條件下，進(jìn)一步縮小溝槽式 功率MOS晶體管的線寬，必須首先解決接觸孔的套準(zhǔn)精度問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種溝槽式功率MOS晶體管的結(jié)構(gòu)，它的集成密度較高。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的溝槽式功率MOS晶體管的溝槽上方具有二氧化硅 介質(zhì)層，所述二氧化硅介質(zhì)層的側(cè)壁具有氮化硅膜。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供上述功率MOS晶體管的制造方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的溝槽式功率MOS晶體管的制造方法，該方法在完 成柵極制作后，沉積頂層金屬前，包括有以下工藝步驟:
I)在硅基片上生長(zhǎng)二氧化硅介質(zhì)層；
2)在溝槽上方涂布負(fù)光阻劑，并利用溝槽的掩膜板曝光；
3)干法刻蝕掉溝槽區(qū)域以外的二氧化硅；
4)生長(zhǎng)一層氮化硅膜；
5)刻蝕掉二氧化硅介質(zhì)層側(cè)壁以外的氮化硅；
6)依次進(jìn)行二氧化硅的墊積、回刻和層間膜墊積，生成接觸孔層間介質(zhì)層；
7)利用通孔掩膜板干刻和自對(duì)準(zhǔn)工藝打開接觸孔。
本發(fā)明通過(guò)在功率MOS晶體管的制備工藝中，沉積不同的沉積層，使接觸孔可以 自對(duì)準(zhǔn)，解決了傳統(tǒng)工藝在線寬縮小過(guò)程中遇到的接觸孔套準(zhǔn)精度問(wèn)題，使得溝槽式功率 MOS晶體管能夠進(jìn)一步縮小線寬，從而使高密度功率MOS器件的制造成為可能。


圖1是傳統(tǒng)的功率MOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的功率MOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的功率MOS晶體管的制造工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
為對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合圖示的實(shí)施方式，詳述如下:
本發(fā)明的溝槽式功率MOS晶體管的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱圖2所示，該結(jié)構(gòu)的制造工藝流程如下:
步驟1，在已做完?yáng)艠O刻蝕的硅基片上，利用爐管熱氧化生成一層厚度約210A的二氧化硅，如圖3(A)所示。
步驟2，在溝槽上方涂布負(fù)光阻劑，如圖3(B)所示，利用溝槽的掩膜板曝光。
步驟3，用干法刻蝕方法，刻蝕掉溝槽區(qū)域以外的二氧化硅，如圖3(C)所示。
步驟4，生長(zhǎng)一層厚度為300A的氮化硅膜，如圖3(D)所示。
步驟5，對(duì)氮化硅膜進(jìn)行干法刻蝕，將二氧化硅側(cè)壁以外的氮化硅都去掉，僅保留二氧化硅側(cè)壁的氮化硅，如圖3(E)所示。
步驟6，用常壓化學(xué)氣相沉積方法，墊積一層約5000A的含硼和磷的二氧化硅，然后回流，用濕法刻蝕方法回刻掉2000A的二氧化硅，再用常壓化學(xué)氣相沉積方法墊積一層2000A的二氧化娃層間膜，生成接觸孔ILD(interlayer dielectric,層間介質(zhì))介質(zhì)層,如圖3(F)所示。
步驟7，利用通孔掩膜板干刻的方法打開接觸孔，如圖3(G)所示。由于氮化硅膜的存在，接觸孔在打開時(shí)可以自對(duì)準(zhǔn)，無(wú)需考慮套準(zhǔn)問(wèn)題。
步驟8，利用物理氣相沉積方法沉積40K的鋁金屬層，再通過(guò)干法刻蝕的方式將需要打開的地方打開，并最終完成工藝，如圖3(H)所示。金屬沉積刻蝕等及其以后的工藝與傳統(tǒng)功率MOS晶體管器件的制程工藝完全一致。
權(quán)利要求
1.溝槽式功率MOS晶體管的制造方法，其特征在于，在完成柵極制作后，沉積頂層金屬前，包括有以下步驟: 1)在硅基片上生長(zhǎng)二氧化硅介質(zhì)層； 2)在溝槽上方涂布負(fù)光阻劑，并利用溝槽的掩膜板曝光； 3)干法刻蝕掉溝槽區(qū)域以外的二氧化硅； 4)生長(zhǎng)一層氮化硅膜； 5)刻蝕掉二氧化娃介質(zhì)層側(cè)壁以外的氮化娃； 6)依次進(jìn)行二氧化硅的墊積、回刻和層間膜墊積，生成接觸孔層間介質(zhì)層； 7)利用通孔掩膜板干刻和自對(duì)準(zhǔn)工藝打開接觸孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅介質(zhì)層的厚度為210A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)，所述氮化硅膜的厚度為300A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5)，氮化硅的刻蝕采用干法刻蝕方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟6)，所述二氧化硅摻雜有硼和磷。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟6)，墊積采用常壓化學(xué)氣相沉積方法，回刻采用濕法刻蝕方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟6)，墊積的二氧化硅厚度為5000A，回刻掉2000A，墊積的二氧化硅層間膜厚度為2000A。
8.用權(quán)利要求1的方法制備的溝槽式功率MOS晶體管，其特征在于，所述MOS晶體管的溝槽上方具有二氧化硅介質(zhì)層，所述二氧化硅介質(zhì)層的側(cè)壁具有氮化硅膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溝槽式功率MOS晶體管的制造方法，該方法在完成柵極制作后，沉積頂層金屬前，進(jìn)行以下步驟1)生長(zhǎng)二氧化硅介質(zhì)層；2)在溝槽上方涂布負(fù)光阻劑，并利用溝槽的掩膜板曝光；3)干法刻蝕掉溝槽區(qū)域以外的二氧化硅；4)生長(zhǎng)氮化硅膜；5)刻蝕掉二氧化硅側(cè)壁以外的氮化硅；6)依次進(jìn)行二氧化硅的墊積、回刻和層間膜墊積，生成接觸孔層間介質(zhì)層；7)用通孔掩膜板干刻和自對(duì)準(zhǔn)工藝打開接觸孔。本發(fā)明還公開了用上述方法制備的功率MOS晶體管的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)沉積不同的沉積層，使接觸孔可以自對(duì)準(zhǔn)，解決了傳統(tǒng)工藝在線寬縮小過(guò)程中遇到的接觸孔套準(zhǔn)精度問(wèn)題，使高密度功率MOS器件的制造成為可能。
文檔編號(hào)H01L21/768GK103137687SQ20111038314
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者馬可, 吳晶, 左燕麗 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司