[发明专利]沟槽DMOS器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种沟槽DMOS器件及其制造方法。

背景技术

沟槽DMOS(沟槽双扩散金属半导体氧化物场效应晶体管，以下简称TDMOS)器件是在VDMOS的基础上发展起来的一种新型垂直结构器件，它与VDMOS一样，均属于高元胞密度器件，但TDMOS较VDMOS具有更低的导通电阻、低栅漏电荷密度，从而TDMOS具有更低的导通损耗和开关损耗，以及更快的开关速度，同时由于TDMOS的沟道是垂直的，因此可以进一步提高其沟道密度，减小芯片尺寸。

现有的TDMOS器件制造过程如图1-图4所示，下面以N型TDMOS器件为例说明现有技术中TDMOS器件的制造过程，包括以下步骤：

步骤1：如图1所示，提供基底，所述基底包括本体层101和外延层102，所述本体层101包括漏区，其中，本体层101和外延层102为N型掺杂；

步骤2：如图2所示，可采用CVD或热氧化等多种方法，在所述外延层102上形成场氧化层103，之后采用光刻工艺，在场氧化层103上形成阱区的图案，之后以具有阱区图案的场氧化层103为掩膜，在选定的图案部分注入P型杂质，形成阱区104；

步骤3：如图3所示，采用光刻工艺，以具有沟槽图案的光刻胶层为掩膜，在所述阱区104表面内形成沟槽105，之后在沟槽105内表面形成栅介质层106(一般为栅氧化层)，并在沟槽105内填充栅区材料(多选用栅多晶硅)，之后去除掉沟槽105外多余的栅区材料，进而形成栅区107；

步骤4：如图4所示，采用光刻工艺，以具有源区图案的光刻胶层为掩膜，在所述阱区104表面内注入N型杂质，形成源区108，之后，去除光刻胶层；

步骤5：在所述基底表面上形成介质层(可为金属前介质层，简称ILD层)，之后，采用光刻工艺，在所述介质层内形成分别连通源区和栅区的通孔，并在通孔内注入第一层金属钨；

步骤6：在所述介质层表面上形成金属层，之后采用光刻工艺，以具有步骤5中所述通孔的图案的光刻胶层为掩膜，去除掉通孔外多余的金属层，以形成源极和栅极，并在所述本体层背面溅射金属，以形成漏极。

经过以上各步骤，即完成了TDMOS器件的制造过程，从上述描述中可以看出，现有技术中形成TDMOS器件的过程共经过了五次光刻步骤，增加了生产成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种沟槽DMOS器件及其制造方法，在各项电性参数满足现有TDMOS器件要求的情况下，较现有技术减少了一次光刻步骤，从而减少了TDMOS器件的生产成本。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种沟槽DMOS器件制造方法，包括：

提供基底，所述基底包括本体层和所述本体层之上的外延层，所述本体层包括漏区；

在所述外延层表面内形成沟槽，在所述沟槽内形成栅区；

在所述外延层表面上形成第一介质层，在所述第一介质层上形成体区图形开口和至少一个分压环图形开口；

以具有所述体区图形开口和分压环图形开口的第一介质层为掩膜，在所述外延层表面内形成体区和分压环；

在具有分压环图形开口的第一介质层表面上形成分压环侧墙介质层；

去除所述分压环图形开口外的分压环侧墙介质层材料，形成分压环侧墙；

以具有分压环侧墙的第一介质层为掩膜，在所述体区表面内形成源区。

优选的，位于所述体区表面上的分压环侧墙与所述体区表面交界处的横向宽度与该沟槽DMOS器件的源区边缘与体区边缘间的横向距离相同。

优选的，所述第一介质层为场氧化层。

优选的，采用离子注入的方式，在所述外延层表面内同时形成所述体区和分压环。

优选的，采用离子注入的方式，在所述体区表面内形成源区。

优选的，形成所述源区之后，该方法还包括：

在所述基底的上表面对应所述栅区的位置上形成栅极，在所述基底的上表面对应所述源区的位置上形成源极；

在所述本体层下表面对应所述漏区的位置上形成漏极。

优选的，形成所述栅极、源极和漏极的过程包括：

在所述外延层和所述第一介质层表面上形成第二介质层；

在位于所述栅区和所述源区上方的所述第二介质层内形成通孔；

在所述通孔内填充钨，并去除所述通孔外的钨，以形成钨塞；

在所述第二介质层表面上形成金属层；