[发明专利]一种DMOS器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制作工艺技术领域，尤其涉及一种双扩散金属氧化物半导体（Double-diffused Metal Oxide Semiconductor，DMOS）器件及其制作方法。

背景技术

随着电子技术的发展，电子产品的设计对元器件的要求越来越高。目前，在芯片集成密度最大化的要求下，芯片的尺寸也在不断地按比例缩小，相应地，在制作沟槽型DMOS器件的工艺过程中，也遇到了越来越多的挑战。DMOS器件是由很多个元胞并列组成，要想在一个晶片上做出集成度更高的DMOS器件，即在一个晶片上做出数量更多的元胞，就需要在保证器件性能的前提下尽快能减小元胞之间的距离，对于沟槽型DMOS器件，需要减小相邻元胞的沟槽之间的距离（也即减小相邻元胞的源区之间的距离）。

现有技术，在制作沟槽型DMOS器件的源区(SRC)和源区(SRC)的接触孔时，采用光刻技术，每次使用光刻技术都要确保相邻元胞的沟槽之间要保持一定的宽度，由于光刻对准本身有一定的套准偏差，因此，在具体实施过程中，相邻元胞的沟槽之间的距离为理论距离和二倍的套准偏差的距离之和。因此，光刻工艺制作源区限制了元胞沟槽之间的距离，导致DMOS器件内元胞的集成度较低，单位面积芯片的导通电流较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种DMOS器件及其制作方法，用以减小相邻元胞之间的距离，提高DMOS器件的集成度。

本发明实施例提供的一种DMOS器件的制作方法，所述DMOS器件包括多个元胞，所述方法包括：

在位于硅衬底和半导体外延层上的体区内形成与每一元胞对应的沟槽；

对所述沟槽中露出的体区的设定区域进行掺杂，形成位于所述体区内的源区；

在所述沟槽中生长栅氧化层；

在所述形成有栅氧化层的沟槽内形成多晶硅层。

较佳地，所述方法具体包括：

在硅衬底上依次形成位于硅衬底上上的半导体外延层，位于半导体外延层上的体区，以及位于体区上的第一绝缘层；

在所述半导体外延层和体区中形成与每一元胞对应的沟槽；

在所述沟槽中沉积设定厚度的第二绝缘层，第二绝缘层的水平面低于所述体区的水平面，使得沟槽内第二绝缘层与第一绝缘层之间的体区露出；

对所述沟槽内第二绝缘层与第一绝缘层之间露出的体区进行掺杂，形成与每一元胞对应的源区；

去除所述第二绝缘层；

在所述沟槽中生长栅氧化层；

在所述形成有栅氧化层的沟槽内形成多晶硅层。

较佳地，每一沟槽贯穿所述第一绝缘层和体区且延伸至所述半导体外延层。

较佳地，对所述沟槽内第二绝缘层与第一绝缘层之间露出的体区进行掺杂，形成与每一元胞对应的源区，具体为：

将形成有半导体外延层、体区、第一绝缘层以及第二绝缘层的衬底放入炉管中，在800-1000℃的温度条件下，通入掺杂气体，形成源区。

较佳地，所述硅衬底为N型硅衬底，所述N型硅衬底对应形成N型源区，形成所述N型源区具体为：将形成有N型半导体外延层、P型体区、第一绝缘层以及第二绝缘层的衬底放入炉管中，在800-1000℃的温度条件下，通入三氯氧磷气体，形成N型源区；

所述硅衬底为P型硅衬底，所述P型硅衬底对应形成P型源区，形成所述P型源区具体为：将形成有P型半导体外延层、N型体区、第一绝缘层以及第二绝缘层的衬底放入炉管中，在800-1000℃的温度条件下，通入预设比例的硼烷和氧气的混合气体，形成P型源区。

较佳地，形成在所述沟槽内的多晶硅层的水平面低于所述体区的水平面。

较佳地，在所述沟槽中生长栅氧化层，具体为：

将形成有半导体外延层、体区、源区以及沟槽的衬底放入炉管中，在900-1100℃的温度条件下，生长一层栅氧化层；

采用回刻法去除覆盖体区和源区的栅氧化层。

较佳地，在去除所述第二绝缘层的同时去除所述第一绝缘层。

较佳地，所述元胞包括需要与同一根源极引线相连的第一类元胞，以及包括需要与同一根栅极引线相连的第二类元胞，该方法还包括：

形成在所述第一类元胞上与该第一类元胞的源区相接触且与多晶硅层相绝缘的源极引线；以及

形成在所述第二类元胞上与该第二类元胞的源区相绝缘且与多晶硅层相接触的栅极引线。

较佳地，形成所述栅极引线和所述源极引线之前，还包括：