本發(fā)明實施例涉及半導體器件制造技術領域,尤其涉及一種vdmos器件的制作方法。
背景技術:
垂直雙擴散金屬氧化物半導體器件(verticaldouble-diffusedmetaloxidesemiconductor,簡稱vdmos)由于具有高輸入阻抗、低驅動功率、以及優(yōu)越的頻率特性和熱穩(wěn)定性等特點,廣泛地被應用于開關電源,汽車電子,馬達驅動,高頻振蕩器等多個領域。
在制作vdmos器件的過程中,涉及到源區(qū)的制作工藝,現(xiàn)有技術中一般采用的源區(qū)制作工藝是:通過光刻膠的光刻工藝定義源區(qū)位置,進而進行源區(qū)離子的注入和驅入,以形成源區(qū)。由于vdmos器件的制作過程中,諸如有源區(qū)、體區(qū)等制作過程中大多也涉及到光刻工藝,過多的光刻工藝不但影響器件的制作效率,還提高了器件的制作成本。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種vdmos器件的制作方法,以提高器件的制作效率,降低器件的制作成本。
本發(fā)明實施例提供一種vdmos器件的制作方法,包括:
在基底上形成初始氧化層,所述基底包括自下而上依次形成的襯底和外延層;
對所述初始氧化層進行光刻、刻蝕,生成由相距預設間距、具有預設寬度的多塊初始氧化層定義的有源區(qū)窗口,所述預設間距和所述預設寬度小于預設倍數(shù)的體區(qū)橫向寬度;
進行有源區(qū)離子注入,形成所述器件的有源區(qū);
在所述器件表面依次生長柵氧層和多晶硅層;
對所述多晶硅層進行光刻、刻蝕;
以所述多晶硅層和所述初始氧化層為阻擋層,依次制作所述器件的體區(qū)和源區(qū)。
具體地,所述預設倍數(shù)為2倍。
具體地,所述以所述多晶硅層和所述初始氧化層為阻擋層,依次制作所述器件的體區(qū)和源區(qū),包括:
以所述多晶硅層和所述初始氧化層為阻擋層,進行體區(qū)離子的自對準注入和驅入,以形成連續(xù)的體區(qū)。
具體地,所述以所述多晶硅層和所述初始氧化層為阻擋層,依次制作所述器件的體區(qū)和源區(qū),包括:
以所述多晶硅層和所述初始氧化層為阻擋層,進行源區(qū)離子的自對準注入和驅入,以形成位于所述體區(qū)中的源區(qū)。
進一步地,所述進行有源區(qū)離子注入,形成所述器件的有源區(qū)之后,還包括:
制作所述器件的環(huán)區(qū)。
進一步地,所述以所述多晶硅層和所述初始氧化層為阻擋層,依次制作所述器件的體區(qū)和源區(qū)之后,所述方法還包括:
進行阱區(qū)離子注入,在所述體區(qū)中形成阱區(qū)。
進一步地,所述在所述體區(qū)中形成阱區(qū)之后,所述方法還包括:
在所述器件表面依次生成介質層、接觸孔和金屬層。
本發(fā)明實施例提供的vdmos器件的制作方法,在基底上形成初始氧化層后,對初始氧化層進行光刻、刻蝕,以生成由相距預設間距、具有預設寬度的多塊初始氧化層定義的有源區(qū)窗口,形成器件的有源區(qū),其中,預設間距和預設寬度小于預設倍數(shù)的體區(qū)橫向寬度,進而在器件表面依次生長柵氧層和多晶硅層,對多晶硅層進行光刻、刻蝕,之后以保留的多晶硅層和具有一定形狀的初始氧化層為阻擋層,依次制作器件的體區(qū)和源區(qū)。通過更改有源區(qū)的光刻圖形,在有源區(qū)內保留一定形狀的初始氧化層,以采用該初始氧化層作為源區(qū)的阻擋層,無需采用光刻的工藝定義源區(qū)位置,節(jié)省了光刻工藝,提高了器件制作效率,節(jié)省了成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明vdmos器件的制作方法實施例一的流程圖;
圖2為執(zhí)行步驟101后的vdmos器件的剖面示意圖;
圖3為執(zhí)行步驟102后的vdmos器件的剖面示意圖;
圖4為執(zhí)行步驟102后的vdmos器件的俯視示意圖;
圖5為執(zhí)行步驟104后的vdmos器件的剖面示意圖;
圖6為執(zhí)行步驟105后的vdmos器件的剖面示意圖;
圖7為執(zhí)行步驟106后的vdmos器件的剖面示意圖;
圖8為執(zhí)行步驟107后的vdmos器件的剖面示意圖;
圖9為本發(fā)明vdmos器件的制作方法實施例二的流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1為本發(fā)明vdmos器件的制作方法實施例一的流程圖,如圖1所示,該方法包括以下步驟:
步驟101、在基底上形成初始氧化層,基底包括自下而上依次形成的襯底和外延層。
圖2為執(zhí)行步驟101后的vdmos器件的剖面示意圖,如圖2所示,圖中由n型襯底11和n型外延層12共同構成該器件的基底。在n型外延層12上可以通過熱氧化方式生長一層氧化層,稱為初始氧化層,以13表示。該初始 氧化層的厚度視器件的耐壓要求而定。
步驟102、對初始氧化層進行光刻、刻蝕,生成由相距預設間距、具有預設寬度的多塊初始氧化層定義的有源區(qū)窗口,該預設間距和該預設寬度小于預設倍數(shù)的體區(qū)橫向寬度。
其中,該預設倍數(shù)比如為2倍。
圖3為執(zhí)行步驟102后的vdmos器件的剖面示意圖,如圖3所示,可以在光刻膠的阻擋下,通常采用濕法刻蝕來對初始氧化層13進行光刻、刻蝕,刻蝕掉部分初始氧化層,保留的初始氧化層在基底表面上生成由相距預設間距、具有預設寬度的多塊初始氧化層,從而由這多塊初始氧化層定義出有源區(qū)窗口,如圖4所示,圖4為執(zhí)行步驟102后的vdmos器件的俯視示意圖。
步驟103、進行有源區(qū)離子注入,形成器件的有源區(qū)。
在初始氧化層13的阻擋下,在對器件基底進行有源區(qū)離子注入后,形成有源區(qū),由于離子擴散作用,有源區(qū)不但對應在有源區(qū)窗口下方,還會擴散至初始氧化層13的下方。由于保留的初始氧化層13的寬度、間距比較窄,因此,由于有源區(qū)離子的擴展作用,可以認為生成了位于基底的整個上部區(qū)域的有源區(qū)。
一般地,有源區(qū)離子注入的能量為50kev-150kev,注入劑量為1e12左右。由于有源區(qū)的濃度很淡,在工藝過程中不單獨顯示。
步驟104、在器件表面依次生長柵氧層和多晶硅層。
圖5為執(zhí)行步驟104后的vdmos器件的剖面示意圖,如圖5所示,在器件的表面上生長一層柵氧化層14,厚度可以在100埃至1500埃之間,視器件的設計而定。
之后,可以采用化學氣相沉積的方式沉積一層多晶硅層15,以作為后續(xù)的導電柵極。一般來說,vdmos器件的柵極材料多為n型多晶硅。
步驟105、對多晶硅層進行光刻、刻蝕。
圖6為執(zhí)行步驟105后的vdmos器件的剖面示意圖,如圖6所示,可以在光刻膠的阻擋下,對多晶硅層進行刻蝕,以形成體區(qū)窗口,之后去除光刻膠。
其中,在對多晶硅層進行刻蝕的過程中,可以僅刻蝕掉多晶硅層,也可 以將多晶硅層和其下面的柵氧層都刻蝕掉。
步驟106、以多晶硅層和初始氧化層為阻擋層,制作器件的體區(qū)。
圖7為執(zhí)行步驟106后的vdmos器件的剖面示意圖,如圖7所示,本實施例中,以保留的多晶硅層15和初始氧化層13為阻擋層,進行體區(qū)離子的自對準注入和驅入,以形成連續(xù)的體區(qū)16。
本實施例中,由于多晶硅層15和初始氧化層13的阻擋,進行體區(qū)離子注入和驅入的過程中,可以采用自對準注入工藝。由于保留的各塊初始氧化層13的間距和寬度都小于2倍的體區(qū)驅入的橫向寬度,由于體區(qū)離子的擴散作用,在相對設置的兩多晶硅層15之間的基底區(qū)域中,可以形成連續(xù)的體區(qū)16。一般來說,體區(qū)離子多采用磷,因此形成了p-體區(qū)。
步驟107、以多晶硅層和初始氧化層為阻擋層,制作器件的源區(qū)。
圖8為執(zhí)行步驟107后的vdmos器件的剖面示意圖,如圖8所示,本實施例中,以保留的多晶硅層15和初始氧化層13為阻擋層,進行源區(qū)離子(n+型離子)的自對準注入和驅入,以形成位于體區(qū)16中的源區(qū)17。
本實施例中,由于多晶硅層15和初始氧化層13的阻擋,進行源區(qū)離子注入和驅入的過程中,可以采用自對準注入工藝。
本實施例中,在基底上形成初始氧化層后,對初始氧化層進行光刻、刻蝕,以生成由相距預設間距、具有預設寬度的多塊初始氧化層定義的有源區(qū)窗口,形成器件的有源區(qū),其中,預設間距和預設寬度小于預設倍數(shù)的體區(qū)橫向寬度,進而在器件表面依次生長柵氧層和多晶硅層,對多晶硅層進行光刻、刻蝕,之后以保留的多晶硅層和具有一定形狀的初始氧化層為阻擋層,依次制作器件的體區(qū)和源區(qū)。通過更改有源區(qū)的光刻圖形,在有源區(qū)內保留一定形狀的初始氧化層,以采用該初始氧化層作為源區(qū)的阻擋層,無需采用光刻的工藝定義源區(qū)位置,節(jié)省了光刻工藝,提高了器件制作效率,節(jié)省了成本。
圖9為本發(fā)明vdmos器件的制作方法實施例二的流程圖,如圖9所示,在圖1所示實施例的基礎上,在步驟103之后,還可以包括如下步驟201:
步驟201、制作器件的環(huán)區(qū)。
該環(huán)區(qū)的制作工藝可以采用現(xiàn)有工藝實現(xiàn),本實施例不贅述。
在步驟107之后,還可以包括如下步驟202和203:
步驟202、進行阱區(qū)離子注入,在體區(qū)中形成阱區(qū)。
本實施例中,為了調節(jié)體區(qū)電阻,改善器件的eas能力,在形成源區(qū)17后,進一步在體區(qū)16中通過離子注入,注入p型離子,以形成阱區(qū)。
步驟203、在器件表面依次生成介質層、接觸孔和金屬層。
對于介質層、接觸孔、金屬層的制作工藝,可以參考現(xiàn)有工藝執(zhí)行,本實施例不贅述。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。