功率金氧半场效晶体管的制造方法技术

本发明专利技术是关于一种功率金氧半场效晶体管的制造方法，首先在基底上依序形成磊晶层、闸极介电层与闸极层。然后，定义闸极介电层与闸极层以形成一闸极结构与一罩幕堆叠结构，并且在闸极结构与罩幕堆叠结构之间形成暴露出磊晶层表面的间隙。之后，在间隙、部分闸极结构与罩幕堆叠结构的底部的磊晶层中形成井区。然后，在间隙底部的井区中形成源极区。接着，在基底上方形成一图案化的介电层，且图案化的介电层是暴露出罩幕堆叠结构上表面。继之，移除罩幕堆叠结构以形成暴露出井区表面的接触窗开口，然后，在接触窗开口底部的井区中形成基体区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金氧半场效晶体管的制造方法，特别是涉及一种功率金氧半场效晶体管(power MOSFET)的制造方法。
技术介绍
功率金氧半场效晶体管(晶体管即电晶体，以下均称为晶体管)是可用以放大功率、并且处理高电压和大电流的半导体元件。以下以图1A至图1G来说明现有习知的一种功率金氧半场效晶体管的制造流程。首先，请参阅图1A所示，在具有磊晶层102的基底100上形成氧化硅闸极介电层104与多晶硅闸极层106。接着，请参阅图1B所示，以微影与蚀刻技术定义多晶硅闸极层106与氧化硅闸极介电层104以形成一闸极结构105，此闸极结构105是由多晶硅闸极层106a与氧化硅闸极介电层104a所构成。其后，进行一离子植入步骤，以在磊晶层102中形成井区110。之后，请参阅图1C所示，利用旋转涂布法，在基底100上形成光阻层112。然后，对该光阻层112进行一曝光与显影制程，以形成图案化光阻层112a，如图1D所示。接着，请参阅图1E所示，以图案化光阻层112a为植入罩幕，进行离子植入制程，以在井区110中形成源极区114。之后，再移除图案化光阻层112a。然后，请参阅图1F所示，在基底100上形成一图案化光阻层116，覆盖住闸极结构105与源极区114，并暴露出预定作为基体区的井区110表面。接着，以此图案化光阻层116为罩幕进行一离子植入制程，以在井区110中形成基体区118。其后，请参阅图1G所示，在移除图案化光阻层116之后，在基底100上方形成介电层120，以覆盖住闸极结构105、源极区114与基体区118。接着，进行微影以及蚀刻制程，在介电层120中形成接触窗开口122。由上述的制程中可以发现，在形成闸极结构105、源极区114、基体区118、接触窗122时，皆需要形成光阻层等罩幕来定义其底下的膜层，亦即在上述的各个步骤中皆需进行一道微影制程。因此，现有习知的制程，需5至6道微影制程才能完成。然而，这样繁复的制程步骤会提高人力的耗费，且光罩的制作亦是高成本的支出，因此同样不利于节省制程的费用。另外，在上述形成源极区114的过程中，需在基底100上形成图案化光阻层112a(如图1D所示)，并以图案化光阻层112a当作罩幕，进行离子植入制程，以在井区110中形成源极区114(如图1E所示)。但是，在现今积集化(integration)越来越高的情况下，电路元件的关键尺寸(criticaldimension，CD)亦逐渐地缩小，而上述的图案化光阻层112a可能因尺寸过小，而产生倒塌甚至是剥离(peeling)的现象，如此使得所定义的图案产生偏差。而且，图案化光阻层112a在形成源极区114的过程中，容易因离子植入步骤的进行而受到高电流植入(high current implantor)影响，进而使其造成损伤(damage)，如此亦可能造成定义不精确的问题。此外，在定义光阻层112以形成图案化的光阻层112a的过程中，位于预定形成在基体区上的图案化的光阻层112a其形成位置有所偏差，将使得所形成的源极区114产生左右不对称的情形，进而影响到后续制程。而且，在上述形成接触窗开口122的过程中，也容易发生错误对准(misalignment)的问题，如此可能会导致晶体管的不正常的电性连接，而造成元件的电性可靠度降低的情形。由此可见，上述现有的在制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般制造方法又没有适切的制造方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的，能够改进一般现有的，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的存在的缺陷，而提供一种新的，所要解决的技术问题是使其能够以自行对准的方式避免产生不对称的源极区，且同时可避免在形成接触窗开口的过程中，因无法自行对准所造成的不正常电性连接问题，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种，其包括以下步骤在一基底上依序形成一磊晶层、一闸极介电层与一闸极层；定义该闸极介电层与该闸极层以形成一闸极结构与一罩幕堆叠结构，并且在该闸极结构与该罩幕堆叠结构之间形成暴露出该磊晶层表面的一间隙；在该间隙、部分该闸极结构与该罩幕堆叠结构的底部的该磊晶层中形成一井区；以该闸极结构与该罩幕堆叠结构为罩幕，在该间隙底部的该井区中形成一源极区；在该基底上方形成一图案化的介电层以覆盖该闸极结构与裸露的该源极区，且该图案化的介电层是暴露出该罩幕堆叠结构上表面；移除该罩幕堆叠结构以形成暴露出该井区表面的一接触窗开口；以及以该图案化的介电层为罩幕，在该接触窗开口底部的该井区中形成一基体区(Body Region)。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的，其中所述的基底上方形成该图案化的介电层的方法包括在该基底上形成一介电材料层，覆盖该闸极结构、该罩幕堆叠结构与该源极区；在该介电材料层上形成一图案化的光阻层；移除未被该图案化的光阻层覆盖的该介电材料层，而暴露出该罩幕堆叠结构；以及移除该图案化的光阻层。前述的，其中所述的移除未被该图案化的光阻层覆盖的该介电材料层的方法包括利用等向性蚀刻法。前述的，其中所述的移除该罩幕堆叠结构的方法包括利用一非等向性蚀刻法。前述的，其中所述的图案化的介电层的材质包括氧化硅、氮化硅、磷玻璃或硼磷硅玻璃。前述的，其中所述的图案化的介电层的材质是硼磷硅玻璃，且在该接触窗开口底部的该井区中形成该基体区后更包括对该图案化的介电层进行一热流(Thermal Flow)制程。前述的，其中定义该闸极介电层与该闸极层的方法包括依序利用一微影技术与一蚀刻技术。前述的，其中所述的井区的形成方法包括利用离子植入法。前述的，其中所述的源极区的形成方法包括利用一离子植入法。前述的，其中所述的基体区的形成方法包括利用一离子植入法。前述的，其中所述的闸极层的材质包括多晶硅。前述的，其中所述的闸极层的形成方法包括利用一化学气相沉积法。前述的，其中所述的闸极介电层的材质包括氧化硅。前述的，其中所述的闸极介电层的形成方法包括热氧化法。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述专利技术目的，本专利技术的主要
技术实现思路
如下本专利技术提出一种，首先在基底上依序形成磊晶层、闸极介电层与闸极层。然后，定义闸极介电层与闸极层以形成一闸极结构与一罩幕堆叠结构，并且在闸极结构与罩幕堆叠结构之间形成暴露出磊晶层表面的间隙。之后，在间隙、部分闸极结构与罩幕堆叠结构的底部的磊晶层中形成井区。然后，以闸极结构与罩幕堆叠结构为罩幕，在间隙底部井区中形成源极区。接着，在基底上方形成一图案化的介电层以覆盖闸极结构与裸露的源极区，且图案化的介电层是暴露出罩幕堆叠结构上表面。继之，移除罩幕堆叠结构以形成暴露出井区表面的接触窗开口。然后，以图案化的介电层为罩幕，在接触窗开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于其包括以下步骤：　　　　在一基底上依序形成一磊晶层、一闸极介电层与一闸极层；　　　　定义该闸极介电层与该闸极层以形成一闸极结构与一罩幕堆叠结构，并且在该闸极结构与该罩幕堆叠结构之间形成暴露出该磊晶层表面的一间隙；　　　　在该间隙、部分该闸极结构与该罩幕堆叠结构的底部的该磊晶层中形成一井区；　　　　以该闸极结构与该罩幕堆叠结构为罩幕，在该间隙底部的该井区中形成一源极区；　　　　在该基底上方形成一图案化的介电层以覆盖该闸极结构与裸露的该源极区，且该图案化的介电层是暴露出该罩幕堆叠结构上表面；　　　　移除该罩幕堆叠结构以形成暴露出该井区表面的一接触窗开口；以及　　　　以该图案化的介电层为罩幕，在该接触窗开口底部的该井区中形成一基体区（Ｂｏｄｙ　　Ｒｅｇｉｏｎ）。

【技术特征摘要】
1.一种功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于其包括以下步骤在一基底上依序形成一磊晶层、一闸极介电层与一闸极层；定义该闸极介电层与该闸极层以形成一闸极结构与一罩幕堆叠结构，并且在该闸极结构与该罩幕堆叠结构之间形成暴露出该磊晶层表面的一间隙；在该间隙、部分该闸极结构与该罩幕堆叠结构的底部的该磊晶层中形成一井区；以该闸极结构与该罩幕堆叠结构为罩幕，在该间隙底部的该井区中形成一源极区；在该基底上方形成一图案化的介电层以覆盖该闸极结构与裸露的该源极区，且该图案化的介电层是暴露出该罩幕堆叠结构上表面；移除该罩幕堆叠结构以形成暴露出该井区表面的一接触窗开口；以及以该图案化的介电层为罩幕，在该接触窗开口底部的该井区中形成一基体区(Body Region)。2.根据权利要求1所述的功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于其中所述的基底上方形成该图案化的介电层的方法包括在该基底上形成一介电材料层，覆盖该闸极结构、该罩幕堆叠结构与该源极区；在该介电材料层上形成一图案化的光阻层；移除未被该图案化的光阻层覆盖的该介电材料层，而暴露出该罩幕堆叠结构；以及移除该图案化的光阻层。3.根据权利要求2所述的功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于其中所述的移除未被该图案化的光阻层覆盖的该介电材料层的方法包括利用等向性蚀刻法。4.根据权利要求1所述的功率金氧半场效晶体管的制造方法，其特征在于其中所述的移除该罩幕堆叠结构的方法包括利用一非等向性蚀刻法。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：许修文，
申请(专利权)人：汉磊科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]