[发明专利]增加MOS栅控制晶体管原胞密度的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率半导体分立器件的制作方法，尤其是涉及一种增加MOS栅控制晶体管原胞密度的制作方法。

背景技术

目前在功率MOSFET、IGBT、MCT等功率器件的制作过程中，有源区结构通常是在栅氧化层上淀积多晶硅，然后对多晶硅光刻，在刻蚀出的窗口内注入第一种杂质离子，扩散形成第一种杂质层，再进行第二种杂质的离子注入及扩散，淀积绝缘介质层，最后光刻源极孔或发射极孔。由于源极孔或发射极孔是位于窗口的中间位置，源极孔或发射极孔与多晶硅之间的距离受光刻套刻偏差的限制，源极孔或发射极孔孔口与多晶硅之间的距离在1.5μm以上。加之源极孔或发射极孔的尺寸又受到光刻条件限制，因此源极孔或发射极孔的孔口宽度通常在2μm以上，再加上两次光刻工艺窗口的偏差，使多晶硅之间的窗口间距实际上往往超过6μm，造成有源区单位面积内原胞数量减少，电流密度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能增加MOS栅控制晶体管有源区单位面积内原胞数量的制作方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种增加MOS栅控制晶体管原胞密度的制作方法，其特征在于；按以下步骤进行：

(1)、栅氧化：将清洁处理后的硅片进行栅氧化形成栅氧化层，栅氧化层厚度在

(2)、多晶硅淀积：在栅氧化层上淀积多晶硅层，多晶硅层厚度控制在

(3)、离子掺杂：对多晶硅层进行掺杂形成导电层；

(4)、形成第一层绝缘介质层：在掺杂后的多晶硅层表面形成第一层绝缘介质层，第一层绝缘介质层的厚度控制在

(5)、光刻：光刻和刻蚀第一层绝缘介质层和多晶硅层，形成窗口，窗口宽度控制在1.2μm～4μm；

(6)、第一杂质离子注入和扩散：将第一种杂质离子注入窗口内，在1000℃～1250℃温度下扩散形成第一杂质层；

(7)、第二杂质离子注入和扩散：将第二种杂质离子注入窗口内，在900℃～1100℃温度下扩散形成第二杂质层扩散形成第二杂质层，且该第二种杂质离子的类型与第一种杂质离子类型不同；

(8)、第二层绝缘介质层的淀积和回流：在硅片表面淀积第二层绝缘介质层，第二层绝缘介质层的厚度控制在然后进行回流处理；

(9)、第二层绝缘介质层刻蚀：各向异性刻蚀第二层绝缘介质层，形成第二层绝缘介质侧壁层；

(10)、源区硅刻蚀：刻蚀第二杂质层形成源极孔或发射极孔，且源极孔或发射极孔的深度超过第二种杂质层；

(11)、金属层淀积：对硅片溅射或蒸发金属层形成电极。

本发明在多晶硅淀积后生成第一层绝缘介质层，在多晶硅刻蚀后淀积第二层绝缘介质层，通过第一层绝缘介质层对后续多晶硅上表面及源极金属或发射极金属进行隔离，而第二层绝缘介质侧壁层则对后续多晶硅侧壁及源极金属或发射极金属进行隔离，因此可直接通过刻蚀工艺形成源极孔或发射极孔。本发明由于不需光刻源极孔或发射极孔，窗口宽度可以控制在1.2um～4um之间，有源区单位面积内可增加原胞的数量，使有源区单位面积上的电流密度增加10％以上，因此在器件各项参数不变的情况下可将管芯做的更小。本发明取消了源极孔或发射极孔光刻工艺，其尺寸不受工艺精度的限制，也不受光刻套刻偏差的限制，工艺更简单，可降低制作成本。

具体实施方式

本发明增加MOS栅控制晶体管原胞密度的制作方法，按以下步骤进行，

(1)、栅氧化：将清洁处理后的硅片放入高温炉内，在950℃～1050℃条件下进行栅氧化，形成栅氧化层，栅氧化层的厚度在

(2)、多晶硅淀积：将硅片放入淀积炉内，利用低压化学汽相淀积(LPCVD)在栅氧化层上淀积多晶硅层，多晶硅层的厚度控制在该厚度一般可控制在可根据器件的设计要求确定多晶硅层的具体厚度。

(3)、离子掺杂：将硅片放入扩散炉内，在900℃～1000℃对多晶硅层进行掺杂形成导电层。

(4)、形成第一层绝缘介质层：在掺杂后的多晶硅层表面形成第一层绝缘介质层，绝缘介质层的厚度控制在该第一层绝缘介质层是将硅片放入高温炉内，在950℃～1150℃下，对掺杂后的多晶硅层进行氧化形成氧化层，对后续多晶硅上表面及源极金属或发射极金属进行隔离，最好该氧化层的厚度在

本发明的第一层绝缘介质层还可以是先将硅片放入高温炉内，在950℃～1150℃下，对掺杂后的多晶硅层进行氧化形成氧化层，氧化层厚度在再将硅片放入淀积炉内，用等离子增强化学汽相淀积(PECVD)，在氧化层上淀积绝缘层，绝缘层的厚度在最好在该绝缘层可采用常规磷硅玻璃或硼磷硅玻璃，通过该氧化层能保证多晶硅层与绝缘层之间有良好的结合力。