本發(fā)明屬于半導體功率器件技術領域,具體涉及一種低壓超結MOSFET自對準工藝方法。
背景技術:
由于功率MOSFET應用的巨大市場,引導其在工藝和設計上都取得了長足的發(fā)展,不斷成熟。但人們對于器件性能提高和成本降低的需求是永不滿足的,促使其市場競爭越來越激烈。傳統(tǒng)的功率MOSFET器件由于受到理論硅極限的限制,長久以來抑制了功率MOSFET器件的發(fā)展,而低壓超結 MOSFET 利用電荷平衡原理,使得N型漂移區(qū)即使在較高摻雜濃度的情況下也能實現(xiàn)器件較高的擊穿電壓,從而獲得較低的導通電阻,打破了傳統(tǒng)功率MOSFET的理論硅極限。導通電阻降低可以使得一片晶圓上制作更多數(shù)量的芯片,從而降低了單顆芯片成本。然而對于低電壓范圍超結器件(40V以下),其pitch需要縮小至0.8um或甚至以下,這增加了接觸孔與溝槽之間對準的難度,而對偏會導致器件性能一致性較差,特別是閾值電壓的波動,嚴重時導致器件參數(shù)異常。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種低壓超結MOSFET自對準工藝方法,克服現(xiàn)有技術中存在的技術問題。
本發(fā)明所采用的技術方案為:
低壓超結MOSFET自對準工藝方法,其特征在于:
包括以下步驟:
步驟一:硅襯底表面淀積一層氧化硅,通過光刻工藝在氧化硅上面定義出溝槽區(qū),然后以氧化硅為硬掩模,對硅襯底進行刻蝕,形成溝槽并移除表面氧化硅;
步驟二:在溝槽內及硅襯底表面生長場氧化硅;
步驟三:溝槽內填充源極多晶硅并進行回刻;
步驟四:利用濕法腐蝕對硅襯底表面及溝槽側壁氧化層進行移除;
步驟五:利用干法熱氧化工藝生長柵氧化硅;
步驟六:淀積柵極多晶硅并進行回刻;
步驟七:淀積介質氧化硅并利用CMP工藝移除表面的氧化硅;
步驟八:利用干法腐蝕進行硅刻蝕;
步驟九:進行體區(qū)、源區(qū)注入并退火;
步驟十:淀積氮化硅,并利用干法腐蝕刻蝕掉表面的氮化硅;
步驟十一:進行硅刻蝕形成接觸孔;
步驟十二:進行表面金屬工藝。
步驟二中,場氧化硅生成通過氧化工藝或淀積工藝實現(xiàn)。
步驟三中,源極多晶硅回刻掉表面及溝槽上半部多晶硅,保留下半部多晶硅以形成源極。
步驟六中,多晶硅回刻至硅表面以下深度不小于4000A用以填充介質氧化層。
步驟七中,氧化硅移除到表面與硅襯底表面齊平。
步驟十中,氮化硅刻蝕后形成氮化硅側墻。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明所述的低壓超結MOSFET自對準工藝方法,可以實現(xiàn)接觸孔與溝槽之間的自對準,避免了常規(guī)工藝中接觸孔對偏的問題,降低了工藝的難度,增加了器件參數(shù)的穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明步驟一的示意圖;
圖2為本發(fā)明步驟二的示意圖;
圖3為本發(fā)明步驟三的示意圖;
圖4為本發(fā)明步驟四的示意圖;
圖5為本發(fā)明步驟五的示意圖;
圖6為本發(fā)明步驟六的示意圖;
圖7為本發(fā)明步驟七的示意圖;
圖8為本發(fā)明步驟八的示意圖;
圖9為本發(fā)明步驟九的示意圖;
圖10為本發(fā)明步驟十的示意圖;
圖11為本發(fā)明步驟十一的示意圖;
圖12為本發(fā)明步驟十二的示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
本發(fā)明涉及的一種低壓超結MOSFET自對準工藝方法,包括以下步驟:
步驟一:硅襯底1表面淀積一層氧化硅,通過光刻工藝在氧化硅上面定義出溝槽區(qū),然后以氧化硅為硬掩模,對硅襯底進行刻蝕,形成溝槽2并移除表面氧化硅,如圖1示。
步驟二:在溝槽內及硅襯底表面生長場氧化硅3,如圖2示;氧化硅生成可以通過氧化工藝實現(xiàn),也可以通過淀積工藝實現(xiàn)。
步驟三:溝槽內填充源極多晶硅4并進行回刻,如圖3示;源極多晶硅回刻掉表面及溝槽上半部多晶硅,保留下半部多晶硅以形成源極。
步驟四:利用濕法腐蝕對硅襯底表面及溝槽側壁氧化層進行移除,如圖4示。
步驟五:利用干法熱氧化工藝生長柵氧化硅5,如圖5示。
步驟六:淀積柵極多晶硅6并進行回刻,如圖6示;多晶硅回刻至硅表面以下深度不小于4000A用以填充介質氧化層。
步驟七:淀積介質氧化硅7并利用CMP工藝移除表面的氧化硅,如圖7示;氧化硅移除到表面與硅襯底表面齊平。
步驟八:利用干法腐蝕進行硅刻蝕,如圖8示。
步驟九:進行體區(qū)、源區(qū)注入并退火,如圖9示。
步驟十:淀積氮化硅8,并利用干法腐蝕刻蝕掉表面的氮化硅,如圖10示;氮化硅刻蝕后形成氮化硅側墻。
步驟十一:進行硅刻蝕形成接觸孔,如圖11示。
步驟十二:進行表面金屬工藝,制作器件電極,如圖12示。
采用本發(fā)明所述的低壓超結MOSFET自對準工藝方法,可以實現(xiàn)接觸孔與溝槽之間的自對準,避免了常規(guī)工藝中接觸孔對偏的問題,降低了工藝的難度,增加了器件參數(shù)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的內容不限于實施例所列舉,本領域普通技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變換,均為本發(fā)明的權利要求所涵蓋。