[发明专利]VVMOS管的制作方法及VVMOS管

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种VVMOS管的制作方法及VVMOS管。

背景技术

自美国Siliconix公司于1975年6月研制成功世界上第一支垂直V型槽金属氧化物半导体（Vertical V-type Metal Oxide Semiconductor，简称VVMOS）功率晶体管以来，功率金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor)晶体管，简称MOS管,技术得到迅猛的发展，越来越多的MOS管投入市场，并广泛应用于大功率开关、线性方法、直流转换、射频功放等方面。特别是大功率开关的MOS管，开关的损耗问题格外重要。

图1为现有技术中VVMOS管的结构示意图。现有技术中，在外延层101的表面形成V型槽之后，生长栅极氧化层103，并进行多晶硅104的沉积。采用现有制作方法所制作的VVMOS管，如图1所示，其V型槽底部102的曲率较大，在给晶体管施加电压时，在V型槽底部102电力线集中，电场较大，易发生击穿，开关易损耗。

发明内容

本发明提供一种VVMOS管的制作方法及VVMOS管，以解决现有的VVMOS管易击穿损耗的问题。

第一方面，本发明提供一种垂直V型槽金属氧化物半导体VVMOS管的制作方法，包括在衬底的外延层上形成V型槽，且在V型槽中形成栅极氧化层和栅极的流程，所述在V型槽中形成栅极氧化层的流程包括：

在形成有V型槽的外延层表面生长第一栅极氧化层；

在所述第一栅极氧化层的表面进行保护层的淀积，并对所述保护层采用刻蚀工艺，去除所述V型槽底部的保护层；

在所述V型槽底部形成第二栅极氧化层；

去除剩余的保护层。

第二方面，本发明还提供一种垂直V型槽金属氧化物半导体VVMOS管，包括衬底、外延层、形成在V型槽中的栅氧化层和栅极，形成在所述V型槽中的栅氧化层覆盖在V型槽的表面，且在所述V型槽底部形成覆盖V型尖角的三角形栅氧化层。

本实施例提供的VVMOS管的制作方法，通过将形成栅极氧化层的流程分为多步执行，使得最终形成的栅极氧化层在V型槽底部的厚度为第一栅极氧化层的厚度与第二氧化层的厚度之和，即，在该栅极氧化层的表面形成栅极的沟槽的底部上移，从而减少V型槽底部的曲率，减少了栅极施加电压时V型槽底部的电场。采用该方法制作的VVMOS管的栅极不易发生击穿，开关不易损耗，从而提高开关的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中VVMOS管的结构示意图；

图2为本发明实施例一所提供的VVMOS管的制作方法的流程图；

图3为本发明实施例三所提供的VVMOS管的制作方法的流程图；

图4为本发明实施例三中生长外延层的结构示意图

图5为本发明实施例三中生长垫氧化层的结构示意图；

图6为本发明实施例三中形成带有V型槽的外延层的结构示意图；

图7为本发明实施例三中形成第一栅极氧化层的结构示意图；

图8为本发明实施例三中去除V型槽底部的氮化硅层的结构示意图；

图9为本发明实施例三中去除剩余的氮化硅层的结构示意图；

图10为本发明实施例三中形成栅极多晶硅的结构示意图；

图11为本发明实施例三中形成源极基区的结构示意图；

图12为本发明实施例三中形成源极的结构示意图；

图13为本发明实施例三中形成引线图形的结构示意图；

图14为本发明实施例三中形成金属引线层的结构示意图；

图15为本发明实施例三中制作的VVMOS管的结构示意图；

图16为本发明实施例四所提供的VVMOS管的结构示意图；

附图标记说明：

101、402、602、1101、1602：外延片；

102：V型槽底部；

103：栅极氧化层；

104：多晶硅；

401：硅衬底；

501、601：垫氧化层；

701、1303、1605：第一栅极氧化层；

801：氮化硅层；

901、1604：第二栅极氧化层；

1001：栅极多晶硅；

1102：源极基区；

1201：源极；

1301：第一介质层；

1302：第二介质层；

1401：第一金属引线层；

1402：第二金属引线层；

1502：第三金属引线；