[发明专利]一种功率MOS场效应管的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种功率MOS场效应管的制作方法。

背景技术

功率MOS场效应管使用已有多年历史，其设计和制造方法一直在持续的改进。MOS英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor即金属-氧化物-半导体，确切的说，这个名字描述了集成电路中功率MOS场效应管的结构，即：在一定结构的半导体器件上，加上二氧化硅和金属。从结构上说，MOS管可以分为增强型(E型)和耗尽型(D型)，功率MOS场效应管效应管一般有3个电极：源(source)极、漏(drain)极和栅(gate)极，功率MOS场效应管形成的电路通称为MOS电路，但又有不同，PMOS逻辑电路称为PMOS电路，NMOS逻辑电路称为NMOS电路，PMOS和NMOS共同组成的逻辑电路称为CMOS集成电路，MOS和BJT(Bipolar Junction Transistor双极结型晶体管)组成的电路称为Bi-CMOS集成电路。由于功率MOS场效应管静态功耗几乎为0，所有的功耗都集中在开关转换的过程中，因此相对BJT而言，功率MOS场效应管的功耗更低。因此，在现代工业设计中，功率MOS场效应管主要用于数字逻辑电路中实现开关逻辑(0、1逻辑)。从性能上，功率MOS场效应管主要是朝着低导通电阻(Rdson)、高耐压、高频率的方向发展。

终端保护结构是功率MOS场效应管设计的一个非常重要的环节。功率MOS场效应管，工作时需要承受较高的反向电压，位于器件中间有源区的各并联单胞阵列间的表面电位大致相同，而位于有源区边缘(即终端)的单胞与衬底表面的电位却相差很大，往往引起外圈单胞的表面电场过于集中从而造成器件的边缘被击穿。因此，需要在单胞阵列的外圈增加终端保护结构，减小终端电场密度，起到提高功率MOS场效应管耐压的作用，一般采用的终端保护结构为场板。

图1是现有技术功率MOS场效应管的结构示意图，图中只给出了功率MOS场效应管左侧的结构示意图，功率MOS场效应管的制作步骤如下：在功率MOS场效应管的衬底10上生长第一氧化层12，并对第一氧化层12进行刻蚀，以便进行有源区的制备；在第一氧化层12上形成两个多晶硅栅极，多晶硅栅极由栅氧化层13和多晶硅层14组成，再在两个多晶硅栅极的外侧进行离子注入，形成两个有源区11(图中只示其一)；在多晶硅层14上生长第二氧化层15；在第二氧化层15上制作场板16。现有技术中，第一氧化层的制备工艺对器件性能的影响很大，因为在多晶硅栅从有源区11过渡到第一氧化层12时会在过渡区55形成夹角，从而使电场集中处成为击穿点，更为糟糕的是当击穿发生在夹角时，电子很容易注入到栅氧(即第二氧化层15)中，对器件的可靠性造成很大影响，增大这一夹角(相当于减小第一氧化层的尖角)可以减弱电场的集中，但是刻蚀第一氧化层并控制其尖角的工艺相当困难甚至不可实现。

发明内容

为了解决现有技术中存在的功率MOS场效应管内多晶硅存在夹角导致电场增大的问题，本发明提供一种无多晶硅夹角的功率MOS场效应管的制作方法。

为了实现上述目的，本发明提出一种功率MOS场效应管的制作方法，所述方法包括以下步骤：在所述功率MOS场效应管的衬底内刻蚀形成浅沟槽；在所述浅沟槽内淀积第一氧化层，并对所述第一氧化层进行刻蚀和研磨，去除所述衬底上的所述第一氧化层；在所述衬底和所述第一氧化层上形成两个多晶硅栅极，再以所述多晶硅栅极为阻挡层在两个所述多晶硅栅极外侧的衬底表面进行离子注入，形成第一有源区和第二有源区；在所述多晶硅栅极上淀积第二氧化层；在所述第二氧化层上制作场板。

可选的，所述第一氧化层为氧化硅层。

可选的，所述第二氧化层为氧化硅层。

可选的，所述多晶硅栅极由第三氧化层和多晶硅层组成。

可选的，所述第三氧化层为氧化硅层。

可选的，所述研磨为化学机械研磨。

本发明一种功率MOS场效应管的制作方法的有益技术效果为：本发明提供的功率MOS场效应管，将第一氧化层设计于功率MOS场效应管的衬底内，从而消除了现有技术中的场板内多晶硅所形成的夹角，降低了功率MOS场效应管表面的电场强度，从而提高了功率MOS场效应管的击穿电压。

附图说明

图1为现有技术中功率MOS场效应管的结构示意图；

图2为本发明一种功率MOS场效应管的制作方法的流程图；

图3为本发明一种功率MOS场效应管的制作方法的功率MOS场效应管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。