[发明专利]一种DMOS器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种DMOS器件的制造方法。

背景技术

以双扩散金属-氧化物-半导体（MOS）场效应晶体管为基础的电路，简称为DMOS（double-diffused MOSFET），其结构与CMOS器件类似，也具有源、漏、栅等电极。DMOS器件主要包括两种：垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管VDMOSFET（vertical double-diffused MOSFET）和横向双扩散金属氧化物半导体场效应管LDMOSFET（lateral double-dif fused MOSFET）。在功率应用中，由于DMOS采用垂直器件结构（如垂直NPN双极晶体管），因此具有高电流驱动能力、低Rds导通电阻和高击穿电压等。

目前，DMOS器件的制造工艺包括Planar DMOS和Trench DMOS，其中Planar DMOS传统工艺通常需要六层掩膜版才能实现产品的流程设计，分别为保护环（即场限环，Ring）掩膜版、有源区（AA）掩膜版、多晶（Poly）掩膜版、源极区（SRC）掩膜版、接触孔（Contact）掩膜版和金属（Metal）掩膜版，而某些要求较高的产品可能还会增加钝化层掩膜版。例如，如图1所示，在制作源、漏极时，通常需要使用源极区掩膜版进行光刻和刻蚀，从而形成源、漏极区图形并且在源、漏极区图形之间残留光阻9，在进行离子（如N+）注入时，光阻9成为源、漏极区注入的阻挡层，从而保证源、漏极区（如N+）的顺利形成。

众所周知，在芯片制造行业，产品的价格往往是由掩膜版的层数决定的，掩膜版的层数越多代表产品工艺越复杂，加工流程越长，成本也越高，因此在同类产品的制造工艺中减少掩膜版的层数意味着降低产品加工成本和提高生产效益，其意义重大。

发明内容

本发明提供一种DMOS器件的制造方法，其减少了器件制造工艺过程中所使用的掩膜版的层数，简化了产品加工工艺，缩短了产品加工流程。

本发明提供的一种DMOS器件的制造方法，包括如下步骤：

在硅衬底的外延层表面形成初始氧化层；

利用掩膜版对形成有所述初始氧化层的硅衬底进行光刻和刻蚀，在所述初始氧化层上形成有源区图形和位于所述有源区图形区域内的源极注入阻挡层；

在所述初始氧化层的有源区图形区域内形成栅极；

利用所述源极注入阻挡层和所述栅极作为掩膜在所述外延层内部形成源极扩散区和漏极扩散区。

根据本发明提供的DMOS器件的制造方法，所述掩膜版具有有源区图形和源极注入阻挡图形，并且所述源极注入阻挡图形位于所述有源区图形区域内。

本发明所述方法通过对传统的有源区掩膜版进行改进，使其同时具备了传统的源极区掩膜版的功能，从而可以在DMOS器件制作时省去源极区掩膜版并减少一道光刻工艺。

进一步地，在所述初始氧化层的有源区图形区域内形成栅极，具体包括：

在形成有所述源区图形和所述源极注入阻挡层的硅衬底上形成栅极氧化层；

在所述栅极氧化层上形成多晶硅层；

对形成有所述多晶硅层的硅衬底进行光刻、刻蚀，在所述初始氧化层的有源区图形区域内形成栅极。

根据本发明提供的DMOS器件的制造方法，在形成所述初始氧化层之后，还包括：在所述外延层内部形成保护环。具体地，在形成所述初始氧化层之后并且在形成所述有源区图形和所述源极注入阻挡层之前形成所述保护环。

进一步地，在所述外延层内部形成保护环，具体包括：

对形成有所述初始氧化层的硅衬底进行光刻、刻蚀，在所述初始氧化层上形成保护环图形；

对形成有所述保护环图形的硅衬底注入离子，并在1100～1200℃下退火160～200分钟，在所述外延层内部形成保护环。

根据本发明提供的DMOS器件的制造方法，所述源极扩散区和漏极扩散区为N+区。

进一步地，在形成所述形成源极扩散区和漏极扩散区之前，还包括：

向形成有所述源极注入阻挡层和所述栅极的硅衬底注入P型离子，并在1100～1200℃下退火100～200分钟，在所述外延层内部形成P-区。

更进一步地，在形成所述源极注入阻挡层和所述栅极之后并且在形成所述源极扩散区和漏极扩散区之前形成所述P-区。

根据本发明提供的DMOS器件的制造方法，所述源极扩散区和漏极扩散区为N+区，则利用所述源极注入阻挡层和所述栅极作为掩膜在所述外延层内部形成源极扩散区和漏极扩散区，具体包括：