[发明专利]一种带ESD结构的沟槽MOSFET器件的制造方法

说明书

本发明公开一种带ESD结构的沟槽MOSFET器件的制造方法，属于MOSFET器件领域。提供衬底，在其表面依次形成外延层和氧化层；清洗外延层表面多余的氧化层，沉积遮蔽氧化层；在外延层表面刻蚀形成沟槽；去掉遮蔽氧化层；在外延层表面以及沟槽内生长栅极氧化层；在沟槽内形成多晶硅栅极；在外延层内部顶面形成P型体区，在P型体区内部顶面形成P+有源区和N+有源区；在外延层顶面沉积介质层，在介质层自顶向下选择性刻蚀至外延层表面，形成孔接触区；在介质层表面沉积金属，选择性刻蚀金属，形成源极金属。本发明通过沟槽MOS的自身结构设计寄生的ESD结构，不增加光刻层次，有利于降低晶圆成本；ESD利用单晶硅内部结构形成，降低了ESD静态反偏漏电，有利于工艺平坦化。

技术领域

本发明涉及MOSFET器件技术领域，特别涉及一种带ESD结构的沟槽MOSFET器件的制造方法。

背景技术

目前现有的带ESD的沟槽MOS器件如图1所示，包括N+型衬底1、N-型外延层2、P型体区3（pbody）、P+有源区4、N+有源区5、栅氧化层6、多晶硅层栅极7（poly gate）、介质层8、源极金属9、多晶硅ESD层10。普通带ESD的沟槽MOS需要额外一张光刻，用于形成ESD多晶硅层10。多晶硅层的ESD静态反偏漏电比单晶硅的反偏漏电大，同时多晶硅层的高度对工艺平坦化不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带ESD结构的沟槽MOSFET器件的制造方法，以解决现有多晶硅层的ESD静态反偏漏电比单晶硅的反偏漏电大，同时多晶硅层的高度对工艺平坦化不利的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种带ESD结构的沟槽MOSFET器件的制造方法，包括：

提供衬底，在衬底表面形成外延层，在外延层表面形成氧化层；

清洗外延层表面多余的氧化层，再沉积遮蔽氧化层；

在外延层表面刻蚀形成沟槽；去掉遮蔽氧化层；

在外延层表面以及沟槽内生长栅极氧化层；在沟槽内形成多晶硅栅极；

在外延层内部顶面形成P型体区，在P型体区内部顶面形成P+有源区和N+有源区；

在外延层外部顶面沉积介质层，并在介质层自顶向下选择性刻蚀至外延层表面，形成孔接触区；

在介质层表面沉积金属，选择性刻蚀金属，形成源极金属。

可选的，在外延层表面以及沟槽内生长栅极氧化层之前，该制造方法还包括：

清洗外延层表面，生长200Å的牺牲氧化层，去掉外延层表面以及沟槽表面的杂质。

可选的，所述栅极氧化层的厚度根据阈值电压需求做相应匹配。

可选的，通过如下方法在外延层内部顶面形成P型体区：在形成沟槽的N-型外延层2自顶向下注入P型掺杂，并推阱退火，形成P型体区。

可选的，所述多晶硅栅极和所述源极金属之间有介质层隔离。

可选的，所述遮蔽氧化层的厚度为3000Å。

在本发明提供的带ESD结构的沟槽MOSFET器件的制造方法中，提供衬底，在其表面依次形成外延层和氧化层；清洗外延层表面多余的氧化层，再沉积遮蔽氧化层；在外延层表面刻蚀形成沟槽；去掉遮蔽氧化层；在外延层表面以及沟槽内生长栅极氧化层；在沟槽内形成多晶硅栅极；在外延层内部顶面形成P型体区，在P型体区内部顶面形成P+有源区和N+有源区；在外延层外部顶面沉积介质层，并在介质层自顶向下选择性刻蚀至外延层表面，形成孔接触区；在介质层表面沉积金属，选择性刻蚀金属，形成源极金属。本发明通过沟槽MOS的自身结构设计寄生的ESD结构，不增加光刻层次，有利于降低晶圆成本；ESD利用单晶硅内部结构形成，降低了ESD静态反偏漏电，有利于工艺平坦化。

附图说明

图1是目前现有的带ESD的沟槽MOS器件结构示意图；