[发明专利]一种耗尽型场效应管的制作方法

说明书

本发明公开了一种耗尽型场效应管的制作方法，涉及半导体技术领域，该方法在外延层上依次制作块状分立的厚氧化层、栅氧化层以及分立的台阶型的多晶硅栅极，然后制作体区，利用局部厚氧化层和多晶硅栅极形成的阶梯台阶进行离子的注入，由于离子注入穿透不同厚度的阻挡物的能力有差异，使得在离子注入过程中可以同时形成沟道区的离子掺杂和源漏区的离子掺杂，且可以满足沟道区和源区对离子浓度的不同要求，节约了光刻层次，简化了制作步骤；另外，由于沟道区的掺杂是在体区驱入之后制作的，所以体区的驱入热过程不会影响到沟道区的离子掺杂分布，可以确保制作得到的场效应管的阈值电压的稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种耗尽型场效应管的制作方法。

背景技术

场效应管主要包括增强型场效应管和耗尽型场效应管，目前耗尽型的场效应管的有源区的常规制作过程如下：

1、N型衬底1的表面生长有N型外延层2，在N型外延层2的上表面制作栅氧化层3，请参考图1。

2、通过光刻和注入工艺在N型外延层2中制作形成N型区4，请参考图2。

3、通过淀积、光刻和刻蚀工艺制作形成多晶硅栅极5，请参考图3。

4、通过离子的注入和驱入形成P-体区6，请参考图4。

5、通过光刻和注入工艺制作形成N型源区7，两侧的N型区4形成为N型沟道区，请参考图5。

6、制作介质层8，请参考图6。

7、制作接触孔，请参考图7。

8、制作金属层9，最终制作得到耗尽型的场效应管，请参考图8。

但上述制作方法具有以下几个缺点：(1)、为了实现沟道的反型，需要做专门的沟道区N型的注入区，且需要进行光刻，比较繁琐。(2)、因为沟道区的N型注入是在P-体区前完成的，所以后续P-体区的驱入热过程会影响沟道区注入的离子分布，并且横向和纵向扩散比较严重，沟道区的掺杂浓度难以精确控制。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种耗尽型场效应管的制作方法，可以同时实现沟道区的离子掺杂和源漏区的离子掺杂，且可以满足沟道区与源区对离子浓度的不同要求，节约了光刻次数，简化了制作步骤。

本发明的技术方案如下：

一种耗尽型场效应管的制作方法，该方法包括：

提供衬底，在衬底上生长外延层，外延层掺杂有第一导电类型离子；

在外延层上制作块状分立的厚氧化层；

在外延层和厚氧化层之间制作栅氧化层；

制作分立的多晶硅栅极，多晶硅栅极呈台阶型，每个多晶硅栅极分别覆盖一个厚氧化层的表面以及厚氧化层两侧外露的栅氧化层；

进行第二导电类型离子的注入和驱入，在相邻的两个多晶硅栅极之间形成体区，体区的边缘与两侧的多晶硅栅极覆盖下的栅氧化层重合且与两侧的厚氧化层不重合；

注入第一导电类型离子，第一导电类型离子注入的最大穿透深度大于多晶硅栅极与栅氧化层的总厚度，且小于多晶硅栅极、栅氧化层以及厚氧化层三者的总厚度，从而在体区与两侧的多晶硅栅极覆盖下的栅氧化层重合的部分形成沟道区、在不重合的部分形成源区；

制作介质层、接触孔以及金属层；

其中，第一导电类型离子为N型离子、第二导电类型离子为P型离子，或者，第一导电类型离子为P型离子、第二导电类型离子为N型离子。

其进一步的技术方案为，厚氧化层的生长温度为900～1200℃，制作得到的厚氧化层的厚度为0.1～2.0μm。