【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管(Power MOSFET)的制造方法,且特另是有关于一种沟道式(Trench)功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法。功率金属氧化物半导体场效应晶体管可做为高电压元件,其目前可应用的操作电压可达四千五百伏特以上。传统的功率元件的制造方法与一般半导体的制造方法相类似,其栅极(Gate)是形成在硅基底的表面,亦即一般所谓的平面式(Planar)栅极制造方式,此种平面式栅极的结构会有栅极长度最小设计尺寸的限制,并导致元件够装密度无法提高,因此可以大幅度降低元件尺寸的沟道式栅极,成为功率元件制作的趋势,此沟道式栅极的制造方法已揭露于美国专利第5,567,634号(U.S.Pat.No.5,567,634)。图1A至1C是现有一种沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造流程的剖面示意图。请参阅图1A所示,典型的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制作方法,是在具有磊晶层102的基底100中形成沟道104与井区106之后,先在沟道104两侧的井区106中形成源极区108,再于基底100上形成一层氧化层110与一层多晶硅层112。接着,请参阅图1B所示,利用微影与蚀刻技术定义多晶硅层112的图案,以形成多晶硅栅极112a。之后,在基底100上形成一层介电层114。其后,请参阅图1C所示,利用微影与蚀刻技术,在介电层114之中形成接触窗开口116,再于基底100上形成并定义一层金属层118,以电性连接源极区108。上述的方法在形成接触窗开口116的过程中,一旦发生错误对准(Misalignme ...
【技术保护点】
一种沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于包括:提供一基底,该基底上具有一磊晶层,且于该磊晶层中形成一井区;于该基底具有该井区的该磊晶层中形成一沟道;于该沟道侧壁周缘的部分的该井区中形成一源极区;于该基 底上形成一栅极介电层;于该沟道之中与部分该磊晶层上的该栅极介电层上形成一导体栅极层与一顶盖层;进行一第一离子植入步骤,以将一物种植入于该磊晶层的表面,使该磊晶层的氧化速率减缓;进行一热氧化制造工艺,以使该导体栅极层的侧壁氧化而形 成一氧化间隙壁;于该基底上形成一介电层;进行一自动对准接触窗开口制造工艺,以在该介电层中形成裸露出该源极的一接触窗开口;以及于该接触窗开口与该介电层的表面形成一金属层,以电性连接该源极区。
【技术特征摘要】
1.一种沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于包括提供一基底,该基底上具有一磊晶层,且于该磊晶层中形成一井区;于该基底具有该井区的该磊晶层中形成一沟道;于该沟道侧壁周缘的部分的该井区中形成一源极区;于该基底上形成一栅极介电层;于该沟道之中与部分该磊晶层上的该栅极介电层上形成一导体栅极层与一顶盖层;进行一第一离子植入步骤,以将一物种植入于该磊晶层的表面,使该磊晶层的氧化速率减缓;进行一热氧化制造工艺,以使该导体栅极层的侧壁氧化而形成一氧化间隙壁;于该基底上形成一介电层;进行一自动对准接触窗开口制造工艺,以在该介电层中形成裸露出该源极的一接触窗开口;以及于该接触窗开口与该介电层的表面形成一金属层,以电性连接该源极区。2.如权利要求1所述的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于该第一离子植入步骤所植入的该物种包括氮气阳离子。3.如权利要求2所述的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于该第一离子植入步骤所植入的该物种的剂量为每平方公分1E15至3E16个氮气阳离子。4.如权利要求2所述的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于该第一离子植和步骤的能量为25KeV至150KeV。5.如权利要求1所述的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于更包括于该顶盖层与该导体栅极层之间形成一缓冲层。6.如权利要求5所述的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于该缓冲层的材质包括氧化硅。7.如权利要求1所述的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于该基底的该磊晶层形成该井区,并于该具有该井区的磊晶层中形成该沟道的步骤包括于该磊晶层进行一第二离子植入步骤与一热驱入制造工艺,以在该磊晶层中形成该井区;于该磊晶层上形成具有一开口区的一罩幕层;以及以该罩幕层为硬罩幕,去除该开口区所裸露的部分该具有该井区的该磊晶层,以在该磊晶层及该井区中形成该沟道。8.如权利要求1所述的沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于该基底的该磊晶层形成该井区,并于该具有该井区的该磊晶层中形成该沟道的步骤包括于该基底上形成一牺牲氧化层;于该牺牲氧化层上形成一图案化光阻层;以该图案化光阻层为罩幕,进行一第二离子植入步骤与一热驱入制造工艺,以在该磊晶层中形成该井区;去除该图案化光阻层;于该牺牲氧化层上形成一罩幕层,该罩幕层具有一开口区;以该罩幕层为硬罩幕,去除该罩幕层的该开口区所裸露的该牺牲氧化层与该磊晶层,以在该磊晶层中形成该沟道;以及去除该罩幕层与该牺牲氧化层。9.一种沟道式功率金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法,其特征在于包括提供一基底,该基底上具有一磊晶层;进行一第一离子植入步骤与一热驱入制造工艺,以在该磊晶层中形成一井区;于该磊晶层上形成具有一开口区的一罩幕层;以该罩幕层为硬罩幕,...
【专利技术属性】
技术研发人员:倪慎如,
申请(专利权)人:立生半导体股份有限公司,
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]
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