MOS器件栅极孔的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种MOS器件栅极孔的制作方法，按以下步骤进行，将清洁处理后的硅片放入氧化炉内进行第一氧化处理，形成第一氧化层；在光刻场环区窗口，并在场环区注入离子和推结在场环区窗口内的栅极孔区域内留下一条凸起部分的第一氧化层，或在场环区的栅极孔区域内留下间隔设置的至少两个以上凸起部分的第一氧化层，光刻有源区窗口，在硅片表面形成第二氧化层、淀积多晶硅层和第三氧化层，再淀积绝缘介质层，在硅片表面涂覆光刻胶，刻蚀光刻胶并露出栅极孔区域的凸起部分处的绝缘介质层，对露出的缘介质层进行腐蚀并形成栅极孔，金属层淀积及光刻刻蚀形成栅极。本发明专利技术能减少MOS器件栅极孔制作工艺流程，节省制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种MOS器件栅极孔的制作方法，属于半导体器件

技术介绍
目前在功率MOSFET、IGBT, MCT等功率器件的制作过程中，在硅片上形成第二氧化层，再在第二氧化层上淀积多晶硅层，然后对多晶硅层光刻、刻蚀出有源区窗口，在有源区窗口内注入离子、推结扩散形成N形区，再对其光刻形成第二窗口，在第二窗口内注入离子、扩散形成P形区，最后进行绝缘介质层的淀积，并光刻栅极孔，最后淀积金属层使金属与下面的多晶硅连接形成栅极。但在栅极孔制作过程中，通常是使用光刻板，将光刻胶涂在行绝缘介质层，通过光刻机曝光栅极孔区域的光刻胶，在光刻胶在显影时，将栅极孔区域的光刻胶腐蚀掉，露出下面需要腐蚀的绝缘介质层，在后面的刻蚀工序中将栅极孔区域的绝缘层刻蚀掉形成栅极孔，再进行金属淀积后形成栅极。由于需要有版光刻，不仅需要制作光刻板，而且必须通过光刻机进行光刻制作，不仅增加了栅极孔制作工艺的流程，而且也提高制作成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种减少MOS器件栅极孔制作工艺流程，节省制作成本的 MOS器件栅极孔的制作方法。本专利技术为达到上述目的的技术方案是一种MOS器件栅极孔的制作方法，其特征在于按以下步骤进行，(1)、第一次氧化将清洁处理后的硅片放入氧化炉内进行第一次氧化处理，形成第一氧化层；O)、光刻场环区窗口，并在场环区注入离子和推结在第一氧化层表面涂覆光刻胶，在场环区内进行光刻、显影、刻蚀第一氧化层并形成场环区窗口，在场环区窗口内的栅极孔区域内留下一条凸起部分的第一氧化层，或在场环区窗口的栅极孔区域内留下间隔设置的至少两个以上凸起部分的第一氧化层，在场环区窗口进行硼离子注入和推结，形成P 型场环；(3)、光刻有源区窗口 在硅片表面涂覆光刻胶，在有源区内进行光刻、显影、刻蚀第一氧化层；(4)、二次氧化将硅片放入氧化炉内进行第二氧化，在硅片表面形成第二氧化层， 并保持栅极孔区域的凸起部分；(5)、多晶硅淀积、掺杂及淀积第三氧化层将硅片放入淀积炉内，在硅片表面淀积多晶硅层，将硅片放入扩散炉内，对多晶硅层进行掺杂形成导电层，在多晶硅表面淀积第三氧化层，并保持栅极孔区域的凸起部分；(6)、绝缘介质层淀积在制得P型区和N+型区后，将硅片放入淀积炉内，在硅片表面淀积绝缘介质层，并保持栅极孔区域的凸起部分；(7)、涂胶、刻蚀栅极孔在制得源极孔后，在硅片表面涂覆光刻胶，刻蚀光刻胶并露出栅极孔区域的凸起部分处的第三氧化层，对露出的第三氧化层进行腐蚀，然后去胶形成栅极孔；(8)、金属层淀积及光刻刻蚀对硅片溅射或蒸发金属层，并光刻金属层形成栅极。本专利技术是在硅片进行第一氧化后，在第一氧化层上进行光刻场环区窗口，在场环区窗口内的栅极孔区域内留下一条凸起部分的第一氧化层，或在场环区窗口的栅极孔区域内留下间隔设置的至少两个以上凸起部分的第一氧化层，因此可根据要求设计不同尺寸的第一氧化层满足不同要求的栅极孔区域，便于调节，硅片再经第二氧化、多晶硅层淀积以及第三氧化层后，进行光刻有源区窗口并进行离子注入和扩散，在制得P型区和N+型区后，进行淀积绝缘介质层，故栅极孔区域处的多晶硅层和绝缘介质层也形成凸起部分，在腐蚀栅极孔前涂覆光刻胶时，利用光刻胶的流动性，使栅极孔区域的光刻胶厚度要薄于其他区域， 直接刻蚀光刻胶，使栅极孔区域的光刻胶优先被刻蚀净并露出栅极孔区域的凸起部分处的绝缘介质层，因此能不经过光刻机曝光就可以实现栅极孔区域的绝缘介质层腐蚀而形成栅极孔，并且能取消栅极孔光刻版，减少了工艺流程，节省了芯片的成本。附图说明下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步的详细描述。图1是在硅片上生长第一氧化层的示意图。图2是在硅片光刻场环区的示意图。图3是在硅片上的场环区注入离子和推结的示意图。图4是在硅片上光刻有源区的示意图。图5是在硅片上生长第二氧化层的示意图。图6是在硅片上淀积多晶硅和第三氧化层的示意7是硅片上光刻多晶硅形成P型区的示意图。图8是在硅片上光刻N+型区的示意图。图9是在硅片上淀积绝缘介质层的示意图。图10是在硅片上刻蚀源极孔的示意图。图11是硅片表面涂覆光刻胶的示意图。图12是硅片刻蚀光刻胶并露出栅极孔区域的凸起部分的示意图。图13是硅片上形成栅极孔的示意图。图14是硅片上淀积金属层及刻蚀后的示意图。图15是图2的俯视结构示意图之一。图16是图2的俯视结构示意图之二。其中1-硅片，2-第一氧化层，3-凸起部分，4-第二氧化层，5-多晶娃层，6_第三氧化层，7-绝缘介质层，8-光刻胶，9-金属层。具体实施例方式本专利技术的MOS器件栅极孔的制作方法，按以下步骤进行，(1)、第一次氧化将清洁处理后的硅片1放入氧化炉内进行第一次氧化处理，形成第一氧化层2，见图1所示，第一氧化层2的厚度在0. 5 μ m 3 μ m，如第一氧化层2的厚 ^ : 1μπι、1.5μπι、2μπι$2. 5μπι。(2)、光刻场环区窗口，并在场环区注入离子和推结见图2所示，在第一氧化层2 表面涂覆光刻胶，在场环区内进行光刻、显影、刻蚀第一氧化层2并形成场环区窗口，见图 15所示，本专利技术在场环区窗口内的栅极孔区域内留下一条凸起部分3的第一氧化层2，或见图16所示，在场环区窗口的栅极孔区域内留下间隔设置的至少两个以上凸起部分3的第一氧化层2，栅极孔区域的凸起部分3的第一氧化层2的高度在0. 5 μ m 3 μ m，宽度为0. 5 Ιμπκ长度在1 15000 μ m，该第一氧化层2的顶部可以缩小，使栅极孔区域的凸起部分3 呈柱形或棱柱形，见图3所示，在场环区窗口内进行硼离子注入和推结，形成P型场环。(3)、光刻有源区窗口 见图4所示，在硅片1表面涂覆光刻胶，在有源区内进行光刻、显影、刻蚀第一氧化层2。(4)、二次氧化见图5所示，将硅片1放入氧化炉内进行第二氧化，可在900°C 1200°C条件下进行第二氧化，在硅片1表面形成第二氧化层4，并保持栅极孔区域的凸起部分3。(5)、多晶硅淀积、掺杂及淀积第三氧化层见图6所示，在硅片1表面淀积多晶硅层5，将硅片1放入淀积炉内，利用低压化学汽相淀积(LPCVD)在第二氧化层4上淀积多晶硅层5，多晶硅层5的厚度控制在0. 4 μ m 2 μ m，可根据器件的设计要求确定多晶硅层 5的具体厚度，对多晶硅层5进行掺杂形成导电层，可将硅片1放入扩散炉内，在850°C 1000°C对多晶硅层5进行掺杂形成导电层，再在多晶硅层5上淀积第三氧化层6，可采用化学汽相淀积法进行，并保持栅极孔区域的凸起部分3。(6)、绝缘介质层淀积见图7所示，先制得P型区和N+型区，可采用常规工艺在光刻多晶硅形成P型区注入窗口并进行离子注入和扩散，在硅片1表面涂覆光刻胶，进行光刻、显影、刻蚀第三氧化层6和多晶硅层5形成P型区窗口，用离子注入机将硼离子杂质注入P型区窗口、并经推结形成P型区，见图8所示，光刻N+型区，在硅片1表面涂覆光刻胶， 进行光刻、显影形成N+型区，用离子注入机将砷离子杂质或磷离子杂质注入，去胶后再推结形成N+型区。见图9所示，在制得P型区和N+型区后，将硅片1放入淀积炉内，用等离子增强化学汽相淀积(PECVD)，在硅片1表面淀积绝缘介质层7，该绝缘介质层7采用常规磷硅玻璃或硼磷硅玻璃，绝缘介质层7的厚度在2000A 20000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张景超，吴迪，林茂，戚丽娜，刘利峰，赵善麒，
申请(专利权)人：江苏宏微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：