專利名稱：功率mos晶體管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種功率MOS晶體管的制造方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今功率MOS器件已成為功率器件發(fā)展的主流，由于對于功率器件具有大 電流及低開關(guān)損耗的要求，因此深溝槽型大功率MOS器件成為功率MOS器件 的主流。
隨著功率MOS器件更多的應(yīng)用到通訊設(shè)備、個人便攜式電子設(shè)備上，對于 功率MOS器件可靠性能的要求也逐漸提高。在工藝技術(shù)上，需要不斷縮小原胞 的尺寸，提高原胞集成度。
請參見圖1，其所示為現(xiàn)有技術(shù)中深溝槽大功率MOS晶體管的主要制造工 藝流程圖
S110在生長有外延層的基底上形成溝槽； S120在溝槽中形成柵氧化層；
S130在溝槽中成長多晶硅，并回刻，形成大功率MOS晶體管的柵極；
S140在基底上相鄰4冊極的區(qū)域通過光刻、離子注入形成源區(qū)；
S150在相鄰兩個MOS晶體管的源區(qū)的基底上通過光刻工藝形成接觸孔；
S160金屬濺射。
由上述可知，現(xiàn)有技術(shù)中，接觸孔的制造工藝比較復(fù)雜，需要通過光刻工 藝進行，制程步驟較為繁瑣，且需使用光刻膠及相應(yīng)光刻設(shè)備，導(dǎo)致在實際操 作過程中難以精確控制，增加制造成本。
此外，隨著器件的橫向和縱向尺寸的進一步縮小，接觸孔也逐漸變小，其 電阻率會變大且不穩(wěn)定，接觸區(qū)的大電阻率也導(dǎo)致了器件UIS (非鉗位感應(yīng)尖峰 效應(yīng))特性的降低。因此對于深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS晶體管的接觸區(qū)的要求變
3得越來越高，甚至成為影響該種結(jié)構(gòu)大功率MOS晶體管尺寸進一步縮小及性能 進一步提高的重要因素。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，在功率MOS晶體管的制造工藝中，形成接觸 孔的工藝步驟較為繁瑣，導(dǎo)致制造難度增加，成本提成等技術(shù)問題。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種功率MOS晶體管的制造方法，包括以下步驟
在生長有外延層的基底上形成溝槽；
在所述溝槽中形成柵氧化層；
在所述溝槽中成長高出所述溝槽的多晶硅；
通過化學(xué)機械研磨對所迷多晶硅進行平整化，形成高出所述溝槽的柵極； 在所述基底上相鄰柵極的區(qū)域通過光刻、離子注入形成源區(qū)； 在相鄰兩個MOS晶體管的柵極的凸出部分的側(cè)壁及所述源區(qū)形成側(cè)墻，定 義4妻觸區(qū)；
通過刻蝕在所述接觸區(qū)形成接觸孔； 金屬濺射。
進一步的，在所述生長有外延層的基底上沉積一層硬掩模，通過光刻工藝 形成所述溝槽。
進一步的，以所述硬掩模作為側(cè)壁在所述溝槽中沉積多晶硅，形成高出所
述溝槽的所述多晶硅。
進一步的，所述側(cè)墻為氧化硅層或氮化硅層。
進一步的，通過化學(xué)氣相淀積或物理淀積在所述側(cè)壁及所述源區(qū)形成側(cè)墻。 進一步的，所述4冊極高出所述溝槽的范圍為200至5000埃。 綜上所述，本發(fā)明提供的功率MOS晶體管的制造方法是利用在MOS晶體 管凸出柵極的側(cè)壁上形成側(cè)墻來定義接觸區(qū)，從而形成接觸孔，大大簡化了接 觸孔的制造步驟，減少了光刻膠的使用和相應(yīng)光刻設(shè)備的使用，大大降低了制 造難度和制造成本。此外本發(fā)明采用晶體管柵極凸出結(jié)構(gòu)，可使功率MOS晶體 管的柵極高出溝槽，在不增加?xùn)艠O電容的情況下，大大增加了柵極的截面積， 減小了柵極電阻，可有效提高大功率MOS晶體管的頻率特性，而且為深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS晶體管尺寸的進一步縮小提供了可能。
圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中深溝槽大功率MOS晶體管的主要制造工藝流程圖； 圖2所示為本發(fā)明一實施例提供的功率MOS晶體管的制造方法流程圖； 圖3A至圖3G所示為本發(fā)明一實施例提供的制造功率MOS晶體管的剖禍L圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，給出較佳實施例并結(jié)合附圖，對本 發(fā)明作進一步說明。
請參見圖2,其所示為本發(fā)明一實施例提供的功率MOS晶體管的制造方法 流程圖。
請結(jié)合參見圖3A至圖3F,該方法包括以下步驟 S210在生長有外延層的基底100上形成溝槽110。
如圖3A所示，在進行溝槽刻蝕時，先通過化學(xué)氣相淀積(CVD)在基底 100上形成硬掩模180 (例如二氧化硅或者二氧化硅加氮化硅)，然后涂覆涂光 刻膠，進行曝光，刻蝕，去除光刻膠，形成溝槽IIO。
S220在所述溝槽110中形成柵氧化層120。
如圖3B所示，在溝槽IIO的內(nèi)壁上通過沉積生長一層用于起絕緣作用的柵 氧化層120。
S230在所述溝槽110中成長高出所述溝槽110的多晶硅。
如圖3C所示，是利用硬掩模180作為側(cè)壁在溝槽110中沉積多晶硅，形成 高出溝槽110的多晶^f主。
S240通過化學(xué)機械研磨對所述多晶硅進行平整化，停在硬掩模180層，再 通過濕法刻蝕去掉硬掩模180，形成高出所述溝槽的桶W及130。
如圖3D所示，在本實施例中，柵極130為凸出結(jié)構(gòu)，高出所述溝槽的范圍 為200至5000埃，這種結(jié)構(gòu)可^吏功率MOS晶體管的沖冊極高出溝槽，在不增加 柵極電容的情況下，大大增加了柵極的截面積，減小了柵極電阻，可有效提高大功率MOS晶體管的頻率特性，而且為深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS晶體管尺寸的 進一步縮小提供了可能。
S250在所述基底100上相鄰柵極130的區(qū)域通過光刻、離子注入形成源區(qū) 140，如圖3E所示。
S260在相鄰兩個MOS晶體管的柵極的凸出部分的側(cè)壁及所述源區(qū)形成側(cè) 墻，定義接觸區(qū)150。
如圖3F所示，本實施例利用在MOS晶體管凸出4冊極130的側(cè)壁上形成側(cè) 墻160來定義接觸區(qū)，從而形成接觸孔，大大簡化了接觸孔的制造步驟，減少 了光刻膠的使用和相應(yīng)光刻設(shè)備的使用，大大降低了制造難度和制造成本。
S270通過刻蝕在所述接觸區(qū)150形成接觸孔170,如圖3G所示。
S280金屬濺射。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供的制造MOS晶體管的方法，是使用在MOS 晶體管凸出柵極的側(cè)壁上形成側(cè)墻來定義接觸區(qū)，從而形成接觸孔，大大簡化 了接觸孔的制造步驟，減少了光刻膠的使用和相應(yīng)光刻設(shè)備的使用，大大降低 了制造難度和制造成本。此外本發(fā)明采用晶體管柵極凸出結(jié)構(gòu)，可使功率MOS 晶體管的柵極高出溝槽，在不增加?xùn)艠O電容的情況下，大大增加了柵極的截面 積，減小了柵極電阻，可有效提高大功率MOS晶體管的頻率特性，而且為深溝 槽結(jié)構(gòu)大功率MOS晶體管尺寸的進一步縮小提供了可能。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所 屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許 的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種功率MOS晶體管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟在生長有外延層的基底上形成溝槽；在所述溝槽中形成柵氧化層；在所述溝槽中成長高出所述溝槽的多晶硅；通過化學(xué)機械研磨對所述多晶硅進行平整化，形成高出所述溝槽的柵極；在所述基底上相鄰柵極的區(qū)域通過光刻、離子注入形成源區(qū)；在相鄰兩個MOS晶體管的柵極的凸出部分的側(cè)壁及所述源區(qū)形成側(cè)墻，定義接觸區(qū)；通過刻蝕在所述接觸區(qū)形成接觸孔；金屬濺射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率MOS晶體管的制造方法，其特征在于，在所 述生長有外延層的基底上沉積一層硬掩模，通過光刻工藝形成所述溝槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率MOS晶體管的制造方法，其特征在于，以所 述硬掩模作為側(cè)壁在所述溝槽中沉積多晶硅，形成高出所述溝槽的所述多晶硅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述 側(cè)墻為氧化硅層或氮化硅層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率MOS晶體管的制造方法，其特征在于，通過 化學(xué)氣相淀積或物理淀積在所述側(cè)壁及所述源區(qū)形成側(cè)墻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述 柵極高出所述溝槽的范圍為200至5000埃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率MOS晶體管的制造方法，包括以下步驟在生長有外延層的基底上形成溝槽；在所述溝槽中形成柵氧化層；在所述溝槽中成長高出所述溝槽的多晶硅；通過化學(xué)機械研磨對所述多晶硅進行平整化，形成高出所述溝槽的柵極；在所述基底上相鄰柵極的區(qū)域通過光刻、離子注入形成源區(qū)；在相鄰兩個MOS晶體管的柵極的凸出部分的側(cè)壁及所述源區(qū)形成側(cè)墻，定義接觸區(qū)；通過刻蝕在所述接觸區(qū)形成接觸孔；金屬濺射。利用本方法大大簡化了接觸孔的制造步驟，減少了光刻膠的使用和相應(yīng)光刻設(shè)備的使用，大大降低了制造難度和制造成本。
文檔編號H01L21/336GK101567338SQ20091005254
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者克里斯蒂安·皮爾森, 劉憲周 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司