[发明专利]一种耗尽型VDMOS的制造方法

说明书

本发明公开了一种耗尽型VDMOS的制造方法，其特征在于：通过采用版图和流程设计，利用局部厚氧屏蔽注入技术和孔区硅衬底过刻技术，能在不增加单独的光刻层或其他复杂工艺的前提下，实现耗尽型VDMOS的制备。本发明能较好的兼容常规增强型VDMOS制造流程，既能确保栅氧化层的特性不降低，又解决了现有的耗尽型VDMOS制造方法中成本较高的问题。

技术领域

本发明涉及半导体功率器件领域，具体是一种耗尽型VDMOS的制造方法。

背景技术

垂直双扩散功率MOSFET(VDMOS：Vertical Double-diffusion Metal OxideSemiconductor)器件因其具有功耗低、开关速度快、驱动能力强、负温度系数等优点，而广泛用于应用于电机调速、逆变器、电子开关、汽车电器和电子镇流器等,是功率集成电路及功率集成系统的核心元器件之一。

VDMOS又分为增强型VDMOS和耗尽型VDMOS，以N沟道VDMOS举例，增强型VDMOS是通过施加VGS电压，使得沟道区形成反型层，此时如加VDS电压，则沟道会有电流通过，即输出电流。而耗尽型VDMOS则相反，其通过在沟道进行高浓度的N型杂质掺杂，预先完成了反型层的制备，故即便在VGS＝0V时，只要施加VDS电压，则沟道会有电流通过，即输出电流。

耗尽型VDMOS管由于其沟道特点，又称为常开型VDMOS，其在半导体集成电路中主要作为恒流源使用。现有技术中包括耗尽型VDMOS及其制造方法，公开了一种基于使用专用的光刻版进行沟道掺杂的耗尽型VDMOS制造方法，能精确的定义沟道区域。现有技术中还包括N沟道耗尽型功率MOSFET器件及制造方法，公开了一种采用电子辐照工艺，在两个相邻阱区中临近的两个源区之间形成电子导通沟道的方法。

在目前既定的制造方法中，均为在常规增强型VDMOS结构的基础上，增加光刻注入层定义耗尽型器件沟道，或者通过电子辐照形成导电通道。但是上述的制造方法却增加了加工成本。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种耗尽型VDMOS的制造方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种耗尽型VDMOS的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供第一掺杂类型的掺杂衬底；在所述衬底上形成第一掺杂类型的外延层；

2)在所述外延层上进行保护环光刻，然后注入第二掺杂类型杂质，去除光刻层，进行高温推进形成保护环；

3)在所述外延层上进行场氧氧化，光刻刻蚀开出有源区，保留NECK区厚氧和保护环区厚氧；再进行阱光刻，注入第二掺杂类型杂质，去除光刻层，进行高温推进形成阱区；

4)以所述NECK区厚氧和保护环区厚氧作为阻挡层，进行耗尽沟道调制注入，注入杂质为第一掺杂类型杂质；

5)在所述外延层进行栅氧淀积、多晶硅淀积和掺杂工艺，并进行多晶刻蚀，然后进行源光刻，注入第一掺杂类型杂质，去除光刻层，形成源区；

6)在所述外延层进行介质淀积，然后进行孔区光刻刻蚀，在完成孔区介质层刻蚀后，对孔区硅基底进行过刻蚀，最后进行金属淀积和金属光刻刻蚀，至完成了耗尽型VDMOS的制造流程。

进一步，在步骤4)中，采用局部厚氧屏蔽注入技术，通过NECK区厚氧和保护环区厚氧作为注入屏蔽层，注入区包含预期的沟道区和孔区，其他有厚氧覆盖的区域则不被注入掺杂，精确控制沟道调制注入区的掺杂位置，不需要单独通过光刻层定义注入区。

进一步，通过孔区硅基底过刻技术，使得注入在孔区的沟道调制注入层被刻穿，避免沟道调制注入层对孔区多余的掺杂，源区阱区电性短接。

进一步，在进行步骤2)之前进行预氧，厚度为30nm～60nm；