[发明专利]一种功率器件分压环的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制造工艺技术领域，尤其涉及一种功率器件分压环的制作方法。

背景技术

对于一种功率器件，如双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（DMOS），击穿电压是其重要的静态特性。为了减小p-n结曲面弯曲部分电场集中对击穿电压的影响，目前工艺中普遍采用分压环技术作为功率器件的终端技术，分压环的工艺非常简单，可以与主结一起扩散形成。

现有的分压环制作工艺为：在衬底上生长氧化层；通过光刻，界定出有源区，对氧化层进行刻蚀；通过光刻，界定出分压环注入区域，进行湿法刻蚀，在分压环注入区域注入离子后再进行退火工艺形成分压环。

如图1所示，分压环处有厚氧化层4，在进行湿法刻蚀该厚氧化层4时，部分区域会同时刻蚀到厚氧化层4和N型区域2上的薄氧化层3，由于厚氧化层4、薄氧化层3所需的刻蚀时间差异很大，会导致薄氧化层3的横向刻蚀比较严重，从而在光刻胶5与衬底1之间形成一个横向尺寸很宽的缝隙11。当水气进入到这个横向刻蚀出来的缝隙11后，就很难被烘烤出来，后续在进行大剂量的离子注入形成分压环P型区域6时，由于注入过程中会产生高温，因而会引起光刻胶5边缘卷起，如图2所示，光刻胶边缘卷起时，无法阻挡注入的P型离子，会造成P型注入区域的变大，注入到不该注入的区域12，这会影响功率器件的有源区的结构，甚至造成功率器件失效。

目前的解决光刻胶边缘卷起的方法有：一是增加湿法刻蚀后的烘烤时间、提高烘烤温度，这时缝隙中的水气可以被烘烤出来，但对于这种缝隙，烘烤也不能完全解决问题，并且光刻胶在两百多度就会发生流动变形，长时间的高温烘烤就会影响到光刻图形。二是降低注入剂量/能量，这种方法可以降低因注入造成的硅片温度升高的问题，进而减小了光刻胶边缘卷起的问题，但是限制注入剂量/能量，就会对功率器件的电性有影响。

在不影响功率器件性能的前提下，现有的功率器件分压环制作工艺中，光刻胶边缘卷起的现象很难避免。

发明内容

本发明提供了一种功率器件分压环的制作方法，能有效避免离子注入过程中光刻胶边缘卷起的现象。

本发明提供的一种功率器件分压环的制作方法，该方法包括如下步骤：

对氧化后的衬底的有源区进行光刻；

将N型离子注入及驱入有源区形成N型区域，所述N型区域的上表面生成薄氧化层；

对所述的薄氧化层进行湿法刻蚀；

对衬底的分压环区进行光刻并注入P型离子。

对所述的薄氧化层进行湿法刻蚀具体为，采用35％的氟化氨与49％的氢氟酸质量比为7:1的缓冲溶液对所述的薄氧化层进行刻蚀。

优选的，对所述的薄氧化层进行湿法刻蚀具体为，采用35％的氟化氨与49％的氢氟酸质量比为7:1的缓冲溶液对所述的薄氧化层进行刻蚀0.5~1.0分钟。

所述薄氧化层的厚度为0.05~0.1um。

所述注入P型离子，其注入剂量为1E15个/cm²，注入能量为60KEV～150KEV。

所述对氧化后的衬底的有源区进行光刻具体为：

对所述衬底的上表面进行氧化，形成厚氧化层；

在所述厚氧化层的上表面涂覆光刻胶后，对所述衬底的有源区进行光刻；

对所述有源区的厚氧化层进行湿法刻蚀；

去除厚氧化层表面的光刻胶。

所述对衬底的分压环区进行光刻并注入P型离子具体为：

在N型区域及厚氧化层上涂覆光刻胶层，通过光刻工艺在光刻胶层中形成分压环光刻窗口；

对所述分压环光刻窗口内厚氧化层进行湿法刻蚀；

在所述分压环光刻窗口内进行P型离子注入及驱入，在衬底内形成P型区域，即分压环；

去除N型区域及厚氧化层上的光刻胶层。

本发明所述方法适用于双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管、金属氧化物半导体场效应管、快恢复二极管或高压金属氧化物半导体场效应管的分压环的制作。

本发明方法涉及在半导体芯片制造工艺中的应用。

本发明还涉及功率器件半成品，包括分压环区域和N型区域，所述分压环区域表面依次覆盖氧化层和光刻胶层，N型区域表面仅覆盖光刻胶层。

本发明至少实现了如下有益效果：

本发明提供的一种功率器件的分压环制作方法，通过湿法刻蚀N型离子注入时衬底表面上生成的薄氧化层，有效防止了后续P型离子注入时高温引起的光刻胶边缘卷起，从而对P型离子的注入区域进行了准确的控制，确保了功率器件的功能。

附图说明