[发明专利]MOS栅极器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种MOS栅极器件的制造方法。

背景技术

MOS栅极器件在本领域是众所周知的，这些器件包括功率MOSFETS,MOS栅闸流晶体管，绝缘栅双极晶体管（IGBT），栅极关断器件等。

现有MOS栅极器件器件的制造方法一般包括许多带有严格掩膜对准步骤的制版掩膜步骤，每个严格掩膜对准步骤增加了制造时间和费用，而且提供了器件缺陷的可能来源，并且由于掩膜工艺能力的限制，电流密度不能做到更大。如图1所示，是现有方法形成的MOS栅极器件结构图。现有MOS栅极器件的制造方法包括如下步骤：

步骤一、提供一半导体衬底如硅衬底101，在所述半导体衬底101表面依次形成栅介质层如栅氧化层102、栅极层如多晶硅栅103。

步骤二、采用光刻刻蚀工形成栅极图形结构，栅极由刻蚀后的所述栅介质层102、所述栅极层103叠加而成。

步骤三、利用所述栅极为自对准掩膜在各所述栅极外部的所述半导体衬底中形成由P-区组成的体区104。

步骤四、采用光刻工艺形成掩膜图形定义出源区的形成区域，在所述源区的形成区域中进行N+注入形成由N+区组成的所述源区105，所述源区105位于所述体区104中。

步骤五、在整个半导体衬底101表面淀积氧化物隔离层106。

步骤六、采用光刻工艺形成掩膜图形定义开孔区的形成区域，对氧化物隔离层106进行刻蚀形成开孔区。

步骤七、在所述半导体衬底的正面淀积正面金属层107，所述正面金属层107将所述开孔区完全填充并延伸到开孔区外部的氧化物隔离层106表面。所述正面金属层107通过开孔区和体区104以及源区105形成接触、所述正面金属层107也通过开孔区和栅极层103形成接触。

步骤九、采用光刻刻蚀工艺对所述正面金属层107进行刻蚀形成正面电极引出端子。

由上可知，现有方法中开孔区的光刻工艺的对准要求比较高，源区的光刻工艺的对准要求也比较高，这样会使得光刻对准要求高的步骤数较多，增加了制造难度和费用，而且提供了器件缺陷的可能来源，并且由于掩膜工艺能力的限制，电流密度不能做到更大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MOS栅极器件的制造方法,能减少对准步骤数、从而降低制造难度和成本，能降低由于掩膜对准工艺而带来的缺陷以及对电流密度的限制，能提高器件密度从而提高集成度。

为解决上述技术问题，本发明提供的MOS栅极器件的制造方法包括步骤：

步骤一、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底表面依次形成栅介质层、栅极层、栅极增高层和刻蚀阻挡层。

步骤二、采用光刻刻蚀工艺形成栅极图形结构，栅极由刻蚀后的所述栅介质层、所述栅极层、所述栅极增高层和所述刻蚀阻挡层叠加而成，各所述栅极之间的所述刻蚀阻挡层、所述栅极增高层、所述栅极层和所述栅介质层被去除并露出所述半导体衬底表面。

步骤三、利用所述栅极为自对准掩膜在各所述栅极之间的所述半导体衬底中形成由P-区组成的体区。

步骤四、采用光刻工艺形成掩膜图形定义出源区的形成区域，在所述源区的形成区域中进行N+注入形成由N+区组成的所述源区，所述源区位于所述体区的部分区域中，所述源区的一侧和所述栅极自对准，所述源区的另一侧由掩膜图形定义，两个相邻的所述源区之间的区域保持所述体区的掺杂条件。

步骤五、在形成有所述源区的所述半导体衬底正面淀积侧墙层。

步骤六、采用全面刻蚀工艺对所述侧墙层进行刻蚀并在各所述栅极的侧面形成对宽侧墙，相邻的所述栅极侧面之间的两个所述对宽侧墙之间的所述源区以及所述源区之间的所述体区表面露出、且由相邻的所述栅极侧面之间的两个所述对宽侧墙自对准定义出所述源区和所述体区的开孔区，所述栅极的所述刻蚀阻挡层表面露出。

步骤七、在所述半导体衬底的正面淀积正面金属层，所述正面金属层将所述源区和所述体区的开孔区填充并延伸到所述栅极的所述刻蚀阻挡层表面。

步骤八、采用光刻刻蚀工艺对所述正面金属层进行刻蚀形成正面电极引出端子。

进一步的改进是，步骤一中的所述栅介质层为氧化层，所述栅极层为多晶硅层，所述栅极增高层为氧化层。

进一步的改进是，所述侧墙层的组成材料为氧化硅或氮化硅；所述刻蚀阻挡层的组成材料为和所述侧墙层的组成材料不同以及硅材料都不同的介质层。

进一步的改进是，步骤六中的全面刻蚀工艺为全面同向刻蚀工艺。