[发明专利]一种平面型VDMOS器件双栅极结构的制作方法

说明书

本发明公开了一种平面型VDMOS器件双栅极结构的制作方法，在外延层表面形成ONO结构；在第二氧化层上方设置第一掩膜，第一掩膜的设置位置与双栅极的位置相匹配；在第一掩膜下方留有的第二氧化层为双栅极间隔氧化层；在第二氧化层和双栅极间隔氧化层上方淀积多晶硅；回刻多晶硅，使双栅极间隔氧化层的表面外露，在双栅极间隔氧化层的两侧留有多晶硅侧墙，多晶硅侧墙为平面型VDMOS器件的双栅极结构。本发明的双栅极间隔氧化层在双栅极结构形成之前，先填充了双栅极之间的间隔区域，能够精确控制双栅极结构的位置，还能够实现体区注入成型的自对准，节省了工艺步骤，节约了成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体为一种平面型VDMOS器件双栅极结构的制作方法。

背景技术

在功率应用设备中，VDMOS器件可以被用于电源、降压变换器以及低压电机控制器中，以提供功率应用功能性。

器件的导通电阻R_ON、最大击穿电压BV_DSS和总电容是VDMOS设计的重要特性。这些特性是VDMOS器件的重要操作参数，它们决定了这些器件的应用。导通电阻通常取决于器件的设计和布局、工艺条件、温度、漂移区域长度、漂移区域的掺杂浓度以及用于制造器件的各种材料。击穿电压被定义为在不会引起电流呈指数增加的情况下可施加到晶体管的漏极的最大反向电压。而且，器件中的各种寄生电容会导致操作频率下降。

中国发明专利申请CN103035726A公开了一种双栅极VDMOS器件，包括双栅极结构，该双栅极包括第一栅极区域和第二栅极区域，第一栅极区域和第二栅极区域在第一栅极区域与第二栅极区域之间限定了间隙，以减小栅极-漏极电容Cgd。

上述专利公开的双栅极结构的制作方法中，在形成双栅极结构时需要使用一次掩膜版，而在注入形成P体区时，由于双栅极结构之间留有间隔区域，因此无法直接利用栅极来完成P体区的自对准注入成型，需要额外的掩膜版来辅助完成P体区的注入成型，或者需要额外的工艺步骤来填补双栅极结构之间留有的间隔区域，这样无疑增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平面型VDMOS器件双栅极结构的制作方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种平面型VDMOS器件双栅极结构的制作方法，包括如下步骤：

在平面型VDMOS器件的外延层表面形成第一氧化层、氮化物层、第二氧化层的ONO结构；

在所述第二氧化层上方设置第一掩膜，所述第一掩膜的设置位置与双栅极的位置相匹配；

刻蚀所述第二氧化层和氮化物层，在所述第一掩膜下方留有的第二氧化层为双栅极间隔氧化层；

去除所述第一掩膜；

在所述第二氧化层和双栅极间隔氧化层上方淀积多晶硅；

回刻所述多晶硅，使所述双栅极间隔氧化层的表面外露，即所述双栅极间隔氧化层表面的多晶硅刻蚀完全，在所述双栅极间隔氧化层的两侧留有多晶硅侧墙，所述多晶硅侧墙为平面型VDMOS器件的双栅极结构。

优选的，所述第一氧化层的厚度为800-1200A，所述氮化物层的厚度为200-500A、所述第二氧化层的厚度为5000-10000A。

优选的，采用高选择比的湿法腐蚀方式，刻蚀所述第二氧化层和氮化物层，在所述第一掩膜下方留有的第二氧化层为双栅极间隔氧化层，这样能够减少第一氧化层厚度在刻蚀时的损失，提高可靠性。

优选的，所述外延层内部已经设置有平面型VDMOS器件的内部结构。

优选的，所述内部结构包括IGBT器件结构、SJMOS器件结构。

优选的，还包括在所述外延层内部设置平面型VDMOS器件的内部结构。