一种DMOS器件有源区的制作方法及DMOS器件技术

本发明专利技术实施例公开了双扩散金属氧化物半导体DMOS器件有源区的制作方法及DMOS器件。本发明专利技术实施例中通过在N型衬底上形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层，并形成栅极区域及凹槽；在所述N型外延层内形成P型体区,在所述P型体区内形成N型源区；刻蚀形成肖特基接触区域；淀积金属层，在肖特基接触区域形成肖特基接触区，形成源极和漏极。本发明专利技术实施例中使得金属层与N型外延层形成肖特基接触区。当DMOS器件工作在正向导通时，减少了在漂移区的存储电荷，以及反向恢复电荷；当DMOS器件处在反向阻断状态时，降低了肖特基接触的电场，提升了肖特基接触击穿电压和减小了漏电流，使DMOS器件满足应用时的击穿电压和漏电要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种DMOS器件有源区的制作方法及DMOS器件。
技术介绍
DMOS器件是使用扩散来形成晶体管区域的一种MOSFET。MOSFET是广泛应用的功率开关器件，其具有输入阻抗高、低损耗、开关速度快、无二次击穿、安全工作区宽、动态性能好等优点。在现有的一些要求反向电流流过有源开关器件的功率开关电路中，MOSFET必须反向导通，例如，用于调速电机驱动的直流到交流的逆变器开关电源，以及用于电动机控制的、具有再生制动的直流变换器等。然而，传统工艺制造的MOSFET器件的漂移区的寿命比较长，且P阱区内有大量的反向恢复电荷，导致反向恢复时间较长。当功率MOSFET用来做要求反向电流流过有源开关器件的功率开关电路中的功率开关器件时，由于其反向恢复很慢，很容易造成功率器件失效，甚至损坏电路的现象。综上，在高频应用中，采用现有技术所制作的DMOS器件由于反向恢复时间较长，表现出较低的开关速度，导致出现各种不良情况。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种DMOS器件有源区的制作方法及DMOS器件，用以解决采用现有技术所制作的DMOS器件由于反向恢复时间较长，表现出较低的开关速度，导致出现各种不良情况的技术问题。本专利技术实施例提供的一种DMOS器件有源区的制作方法，包括：在N型衬底上依次形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层；刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成栅极区域和凹槽；所述栅极区域为相邻凹槽间的所述掺杂的多晶硅层和位于所述掺杂的多晶硅层下方的所述栅氧化层；注入P型离子在所述凹槽对应的N型外延层内形成P型体区；注入N型离子在所述P型体区内形成N型源区；至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域；淀积第一金属层，在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区；形成源极和漏极。较佳地，所述刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成栅极区域及凹槽，包括：形成交替设置的多个栅极区域和多个凹槽；将所述多个凹槽中相邻的两个凹槽归入一组，每个沟槽仅属于一组；至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域，包括：刻蚀每组凹槽间的栅极区域，形成肖特基接触区域。较佳地，所述至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域之前，包括：淀积介质层；所述至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域，包括：刻蚀所述介质层至所述N型外延层，形成源极接触区域及肖特基接触区域；所述第一金属层在所述源极接触区域形成源极。较佳地，所述淀积第一金属层，在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区之后，包括：在所述第一金属层上淀积第二金属层；在所述N型衬底背向所述N型外延层一侧淀积第三金属层，形成漏极。较佳地，所述刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成凹槽，包括：在所述掺杂的多晶硅层上淀积掩膜层；确定需要形成所述凹槽的区域；对所述凹槽区域的掩膜层进行刻蚀，使得掩膜层上形成初始凹槽；刻蚀所述初始凹槽区域的所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成凹槽。较佳地，所述在N型衬底上依次形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层，包括：在所述N型外延层上生长初始氧化层；去除所述有源区区域的所述初始氧化层。本专利技术实施例提供一种双扩散金属氧化物半导体DMOS器件，包括终端区和有源区，所述有源区至少包括：设置于所述N型衬底上的N型外延层，所述N型外延层内形成有P型体区及位于所述P型体区内的N型源区；设置于所述N型外延层上的栅极区域；两个相邻的栅极区域构成一个栅极组，至少一个栅极组内的两个栅极区域间设置有肖特基接触区；设置于所述N型外延层和所述栅极区域之上的第一金属层以及设置于所述栅极区域和所述第一金属层之间的介质层；所述第一金属层在所述N型源区上形成源极，所述第一金属层在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区。较佳地，每个栅极组内的两个栅极区域间均设置有肖特基接触区。较佳地，还包括：设置于所述第一金属层上的第二金属层；设置于所述N型衬底背向所述N型外延层一侧的第三金属层，形成漏极。较佳地，所述第一金属层为镍、钴、钛、铂或其任意组合的合金。本专利技术实施例中通过在N型衬底上形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层，刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成栅极区域及凹槽，所述栅极区域为相邻凹槽间的所述掺杂的多晶硅层和位于所述掺杂的多晶硅层下方的所述栅氧化层；向所述凹槽注入P型离子在所述N型外延层内形成P型体区；向所述凹槽注入N型离子在所述P型体区内形成N型源区；至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域；淀积金属层，在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区，形成源极和漏极。本专利技术实施例中在向凹槽注入N型离子形成N型源区的过程中，省略光罩，采用全面注入的方式，从而能够在后续步骤中通过至少刻蚀一个栅极区域，使得金属层与N型外延层形成肖特基接触区。当DMOS器件工作在正向导通时，肖特基接触区与二极管区分流，形成多数载流子电流，因此减少了在漂移区的存储电荷，以及反向恢复电荷；当DMOS器件处在反向阻断状态时，肖特基接触区受到相邻P型体区的电场保护，由于相邻P型体区的耗尽层扩展，肖特基接触面下的N-区被夹断，因此降低了肖特基接触的电场，提升了肖特基接触击穿电压和减小了漏电流，从而使此结构的DMOS器件满足应用时的击穿电压和漏电要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种DMOS器件有源区的制作方法所对应的流程示意图；图2-图8本专利技术实施例提供的DMOS器件有源区制作过程中的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种DMOS器件有源区的制作方法所对应的流程示意图，该方法包括：步骤101，在N型衬底上依次形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层；步骤102，刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成栅极区域和凹槽；所述栅极区域为相邻凹槽间的所述掺杂的多晶硅层和位于所述掺杂的多晶硅层下方的所述栅氧化层；步骤103，注入P型离子在所述凹槽对应的N型外延层内形成P型体区；步骤104，注入N型离子在所述P型体区内形成N型源区；步骤105，至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域；步骤106，淀积第一金属层，在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区；步骤107，形成源极和漏极。本专利技术实施例中的DMOS器件包括有源区和终端区，步骤101中，在N型衬底上依次形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层，包括：在所述N型外延层上生长初始氧化层；去除所述有源区区域的初始氧化层，保留所述终端区区域的初始氧化层。具体地，在步骤102中，刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成凹槽，包括：在所述掺杂的多晶硅层上淀积掩膜层；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双扩散金属氧化物半导体DMOS器件有源区的制作方法，其特征在于，包括：在N型衬底上依次形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层；刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成栅极区域和凹槽；所述栅极区域为相邻凹槽间的所述掺杂的多晶硅层和位于所述掺杂的多晶硅层下方的所述栅氧化层；注入P型离子在所述凹槽对应的N型外延层内形成P型体区；注入N型离子在所述P型体区内形成N型源区；至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域；淀积第一金属层，在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区；形成源极和漏极。

【技术特征摘要】
1.一种双扩散金属氧化物半导体DMOS器件有源区的制作方法，其特征在于，包括：在N型衬底上依次形成N型外延层、栅氧化层和掺杂的多晶硅层；刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成栅极区域和凹槽；所述栅极区域为相邻凹槽间的所述掺杂的多晶硅层和位于所述掺杂的多晶硅层下方的所述栅氧化层；注入P型离子在所述凹槽对应的N型外延层内形成P型体区；注入N型离子在所述P型体区内形成N型源区；至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域；淀积第一金属层，在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区；形成源极和漏极。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀所述掺杂的多晶硅层和所述栅氧化层，形成栅极区域及凹槽，包括：形成交替设置的多个栅极区域和多个凹槽；将所述多个凹槽中相邻的两个凹槽归入一组，每个沟槽仅属于一组；至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域，包括：刻蚀每组凹槽间的栅极区域，形成肖特基接触区域。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域之前，包括：淀积介质层；所述至少刻蚀所述凹槽间的一个栅极区域，形成肖特基接触区域，包括：刻蚀所述介质层至所述N型外延层，形成源极接触区域及肖特基接触区域；所述第一金属层在所述源极接触区域形成源极。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淀积第一金属层，在所述肖特基接触区域形成肖特基接触区之后，包括：在所述第一金属层上淀积第二金属层；在所述N型衬底背向所述N型外延层一侧淀积第三金属层，形成漏极。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：姜春亮，蔡远飞，何昌，李理，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11