處理帶ESD的溝槽型MOSFET加工方法與流程

本發明涉及半導體集成電路制造領域，特別是涉及一種處理帶ESD的溝槽型MOSFET加工方法。

背景技術：

金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管(field-effect transistor)。MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同，可分為“N型”與“P型”的兩種類型，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET，其他簡稱尚包括NMOS、PMOS等。

和普通MOSFET相比，帶ESD的溝槽型MOSFET由于植入了ESD保護結構，使其抗ESD能力相比普通MOSFET顯著提高。

帶ESD的Trench MOSFET產品，在ESD多晶硅下方要生長厚場氧。傳統方法是trench形成前增加一層光刻，采用LOCOS(硅的選擇氧化)工藝生長厚場氧，生長厚場氧，它以氮化硅為掩膜實現了硅的選擇氧化，在這種工藝中，除了形成有源晶體管的區域以外，在其它所有重摻雜硅區上均生長一層厚的氧化層，稱為隔離或場氧化層。該方法具體步驟為：

步驟一，在硅襯底上淀積一層氧化硅，再淀積一層氮化硅；

步驟二，在硅襯底上利用LOCOS光刻工藝進行光刻，再進行氮化硅刻蝕；

步驟三，對場區氧化，再進行氮化硅剝離；

步驟四，在硅襯底上形成溝槽；

步驟五，生長柵氧，淀積多晶硅并回刻到柵氧層；

步驟六，氧化膜淀積；

步驟七，ESD多晶硅淀積ESD離子注入；

步驟八，ESD多晶硅光刻和刻蝕；

步驟九，氧化硅刻蝕，去膠；

步驟十，體區光刻，注入，去膠，離子注入；

步驟十一，源區光刻，注入，去膠，離子注入。

由于現有技術的方法需要增加一層光刻，成本較高，本發明提出一種方法，可以省略第一層LOCOS光刻，從而降低成本。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于提供一種處理帶ESD的溝槽型MOSFET加工方法，可以省略第一層LOCOS光刻，從而降低成本。

為了解決上述技術問題，本發明的一種處理帶ESD的溝槽型MOSFET加工方法，所述方法中的ESD下部多晶硅下方的厚氧化膜是在柵極多晶硅回刻蝕之后生長，其圖形通過ESD多晶硅光刻來定義。

較佳地，所述方法具體包括如下步驟：

步驟一，在硅襯底上淀積一層氧化硅；

步驟二，在硅襯底上形成溝槽；

步驟三，生長柵氧，淀積多晶硅并回刻到柵氧層；

步驟四，氧化膜淀積；

步驟五，ESD多晶硅淀積ESD離子注入；

步驟六，ESD多晶硅光刻和刻蝕；

步驟七，氧化硅刻蝕，去膠；

步驟八，體區光刻，注入，去膠，離子注入；

步驟九，源區光刻，注入，去膠，離子注入。

較佳地，所述步驟二中在硅襯底上形成溝槽的方法為，在氮化硅上光刻膠定義出溝槽區，移除光刻膠，以氮化硅及氧化硅為硬掩膜，刻蝕襯底，形成溝槽。

較佳地，所述步驟三中，多晶硅回刻至表面與襯底表面的氧化硅齊平。

較佳地，所述步驟四中氧化層厚度為最佳為

較佳地，所述步驟七中氧化硅刻蝕方法為干法刻蝕。

較佳地，用該方法制造的帶ESD的溝槽型MOSFET器件為PMOS管或NMOS管。

較佳地，所述ESD poly結構為PNP或PNPNP或PNPNPNP結構，其中串聯PN結個數取決于ESD擊穿電壓需求。

附圖說明

圖1-圖5是本發明工藝步驟示意圖。

圖6是本發明工藝流程圖。

附圖標記說明

100 硅襯底

101 ESD多晶硅

102 P+區源極

103 N型體區

105 柵氧化層

106 柵極多晶硅

107 場區氧化

108 氧化層

具體實施方式

為對本發明的技術內容、特點與功效有更具體的了解，現結合附圖，詳述如下：

本發明的處理帶ESD的溝槽型MOSFET加工方法，包含如下的工藝步驟：

步驟一，如圖2所示，在硅襯底100上淀積一層氧化硅。

步驟二，如圖3所示，在硅襯底100上形成溝槽。較佳地，在所述硅襯底100上形成溝槽的方法為，在氮化硅及氧化硅上光刻膠定義出溝槽區，移除光刻膠，以氮化硅為硬掩膜，刻蝕襯底，形成溝槽。

步驟三，如圖3所示，生長柵氧，淀積多晶硅并回刻到柵氧層。較佳地，多晶硅回刻至表面與襯底表面的氧化硅齊平。

步驟四，如圖4所示，氧化膜淀積。較佳地，所淀積的氧化層108厚度為最佳為

步驟五，如圖4所示，ESD多晶硅101淀積，ESD離子注入。具體地，可以將雜質元素離化為離子，使其在強電場下加速，獲得較高的能量后直接轟擊到ESD多晶硅中，再經過退火，使雜質激活，在ESD多晶硅中形成PNP結構的齊納二極管。

步驟六，如圖5所示，ESD多晶硅光刻和刻蝕。具體地，在ESD多晶硅薄膜的表面涂上一層粘附良好，厚度適當、均勻的光刻膠，在一定的溫度下，使膠膜里面的溶劑緩慢的、充分地溢出來。然后對涂有光刻膠且進行了前烘之后的基片進行選擇性的光照，受到光照的膠在顯影液中的溶解性將會改變。再把曝光后的基片放在顯影液中，將應涂去的光刻膠膜溶除干凈。然后用適當的腐蝕劑對未被抗蝕膠膜覆蓋的ESD多晶硅薄膜進行刻蝕。

步驟七，如圖5所示，氧化硅刻蝕，去膠。較佳地，該氧化硅刻蝕方法為干法刻蝕。具體地，可以利用低壓放電產生的等離子體中的離子或游離基與氧化硅發生化學反應，然后用傳統的方法將經過刻蝕之后還留在表面的膠膜去掉。

步驟八，如圖6所示，body(體區)光刻，注入，去膠，drive in。具體地，在body(體區)的表面涂上一層粘附良好，厚度適當、均勻的光刻膠，在一定的溫度下，使膠膜里面的溶劑緩慢的、充分地溢出來。然后對涂有光刻膠且進行了前烘之后的基片進行選擇性的光照，受到光照的膠在顯影液中的溶解性將會改變。再把曝光后的基片放在顯影液中，將應涂去的光刻膠膜溶除干凈。然后可以將雜質元素離化為離子，使其在強電場下加速，獲得較高的能量后直接轟擊到body(體區)中，再經過退火，使雜質激活。然后，可以利用低壓放電產生的等離子體中的離子或游離基與基片發生化學反應，然后用傳統的方法將經過刻蝕之后還留在表面的膠膜去掉，最后drive in。

步驟九，如圖6所示，Source(源區)光刻，注入，去膠，drive in。具體地，在Source(源區)的表面涂上一層粘附良好，厚度適當、均勻的光刻膠，在一定的溫度下，使膠膜里面的溶劑緩慢的、充分地溢出來。然后對涂有光刻膠且進行了前烘之后的基片進行選擇性的光照，受到光照的膠在顯影液中的溶解性將會改變。再把曝光后的基片放在顯影液中，將應涂去的光刻膠膜溶除干凈。然后可以將雜質元素離化為離子，使其在強電場下加速，獲得較高的能量后直接轟擊到Source(源區)中，再經過退火，使雜質激活。然后，可以利用低壓放電產生的等離子體中的離子或游離基與基片發生化學反應，然后用傳統的方法將經過刻蝕之后還留在表面的膠膜去掉，最后drive in。

較佳地，用該方法制造的帶ESD的溝槽型MOSFET器件為PMOS，ESD保護二極管為PNP結構的齊納二極管。

在本發明中，ESD下多晶硅方的厚氧化膜是在柵極多晶硅回刻蝕之后生長，其圖形是通過ESD多晶硅光刻來定義，因此不需要而外的光刻工藝。本發明的方法，可以省略第一層LOCOS光刻，從而降低成本。

以上已針對較佳實施例來說明本發明，但以上所述僅為使本領域技術人員易于了解本發明的內容，并非用來限定本發明的權利范圍。在本發明的相同精神下，本領域技術人員可以思及各種等效變化。