一種耗盡型vdmos器件及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體芯片制造工藝技術領域，尤其涉及一種耗盡型VDMOS (Verticaldouble-diffused metal oxide semiconductor,垂直雙擴散金屬氧化物半導體晶體管)器件及其制造方法。
【背景技術】
[0002]目前，在MOS的眾多分類中由于V-groove MOS和U-groove MOS是靠腐蝕V槽和U槽形成的，工藝難度大，很難準確控制，而VDMOS則是通過多晶硅自對準工藝，通過兩次雜質擴散來精確控制柵極溝道長度，工藝較為簡單，而且VDMOS具有開關損耗小、輸入阻抗高、驅動功率小、跨導線性好等優點而被廣泛應用于各種領域，包括電機調速、逆變器、不間斷電源、開關電源、電子開關、高保真音響、汽車電器和電子鎮流器等。
[0003]低壓VDMOS是當今較為常用的功率半導體之一，它具有開關速度快、可靠性高、輸入阻抗高等優點，在電子領域內有著非常廣泛的應用。且，低壓VDMOS的溝槽型結構由于消除了平面型VDMOS的頸區電阻，大大降低了導通電阻，增加了元胞密度，提高了功率半導體的電流處理能力，為此，溝槽型低壓VDMOS具有非常好的市場前景。
[0004]VDMOS又分為增強型VDMOS和耗盡型VDM0S，然而對于耗盡型VDMOS而言，目前現有技術中僅有平面型，而平面型VDMOS主要應用于高壓場景。而對于低壓場景來說，使用平面型的耗盡型VDMOS不僅僅增加了生產成本，而且由于平面型結構面積較大，阻礙了系統的集成化、小型化發展。
[0005]因此,如何降低低壓耗盡型VDMOS的生產成本,減小器件面積已成為一個急需解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種耗盡型VDMOS器件及其制造方法，從而有效降低生產成本，減小器件面積，更有利于系統的集成和小型化。
[0007]本實施例提供一種耗盡型VDMOS的制造方法，包括:
[0008]在外延層上生長氧化層；
[0009]在所述氧化后的外延層上制作第一導電類型阱區；
[0010]在所述的氧化層上通過光刻方式，形成光刻圖形，沿所述光刻圖形進行刻蝕，刻蝕溝槽并穿過所述第一導電類型阱區；
[0011]用三氯氧磷將所述溝槽進行N型摻雜；
[0012]在所述外延層上生長柵氧化層，在所述柵氧化層上生長多晶硅層，將所述溝槽上方的多晶硅層刻蝕；
[0013]在所述外延層上制作第二導電類型源區；
[0014]在所述外延層上生長介質層并形成接觸孔和金屬層。
[0015]較佳地，所述氧化層的生長溫度為900?1100°C，厚度為0.05?0.20um。
[0016]在此范圍內溫度下所生長的氧化層較為均勻，利于器件的穩定性。
[0017]較佳地，所述的制作第一導電類型阱區和第一導電類型源區，具體為:
[0018]第一導電類型阱區注入硼離子形成P-體區；
[0019]第二導電類型源區注入磷離子形成N型源區。
[0020]其中，P-體區注入硼離子的劑量為1.0E13?1.0E14個/cm2，能量為80KEV?120KEV，驅入溫度約為1100?1200°C，時間約為50?200min。
[0021]其中，注入磷離子，劑量為1.0E15?1.0E16個/cm2，能量為80KEV?150KEV。
[0022]較佳地，所述用三氯氧磷將所述溝槽進行N型摻雜時，其爐管溫度為700?1000。。。
[0023]較佳地，所述柵氧化層生長溫度約900?1100°C，厚度為0.02?0.20um ；
[0024]多晶硅層生長溫度約500?700°C，厚度為0.1?0.3um。
[0025]較佳地，
[0026]所述的注入硼離子，劑量為1.0E13?1.0E14個/cm2，能量為80KEV?120KEV，溫度為1100?1200°C，時間為50?200min ；
[0027]較佳地，
[0028]所述的介質層結構為不摻雜的0.2um 二氧化硅與0.8um磷硅玻璃。
[0029]本發明還提供一種耗盡型VDMOS器件，包括:外延層，生長在所述外延層上的氧化層，在所述外延層上生成的第二導電類型源區，上述氧化層上的溝槽，柵氧化層，生長在柵氧化層上的多晶硅層，第一導電類型阱區，介質層、接觸孔和金屬層:
[0030]所述氧化層上的溝槽是用三氯氧磷進行N型摻雜形成的。
[0031]較佳地，所述氧化層厚度為0.05?0.20um，生長溫度為900?1100°C。
[0032]較佳地，所述的制作第一導電類型阱區和第一導電類型源區，具體為:
[0033]第一導電類型阱區是注入硼離子形成的P-體區；
[0034]第二導電類型源區是注入磷離子形成的N型源區。
[0035]較佳地，所述溝槽內壁是用三氯氧磷在爐管溫度為700?1000°C時進行N型摻雜所得到的。
[0036]本發明提供一種耗盡型VDMOS器件及其制造方法，本方法通過用三氯氧磷對溝槽內壁進行N型摻雜從而形成溝槽型耗盡型VDM0S，有效降低生產成本，減小器件面積，更有利于系統的集成和小型化。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發明第一個實施例提供的方法流程圖；
[0038]圖2是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第一個器件剖面結構示意圖；
[0039]圖3是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第二個器件剖面結構示意圖；
[0040]圖4是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第三個器件剖面結構示意圖；
[0041]圖5是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第四個器件剖面結構示意圖；
[0042]圖6是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第五個器件剖面結構示意圖；
[0043]圖7是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第六個器件剖面結構示意圖；
[0044]圖8是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第七個器件剖面結構示意圖；
[0045]圖9是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件制作過程中的第八個器件剖面結構不意圖；
[0046]圖10是本發明實施例提供的耗盡型VDMOS器件的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0047]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案以及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0048]圖1為本發明實施例提供的制作耗盡型VDMOS的方法流程圖，公開了一種耗盡型VDMOS器件制作的方法，包括:
[0049]SlOl:在外延層上生長氧化層；
[0050]S102:在所述氧化后的外延層上制作第一導電類型阱區；
[0051]S103:在所述的氧化層上通過光刻方式，形成光刻圖形，沿所述光刻圖形進行刻蝕，刻蝕溝槽并穿過所述第一導電類型阱區；
[0052]S104:用三氯氧磷將所述溝槽進行N型摻雜；
[0053]S105:在所述外延層上生長柵氧化層，在所述柵氧化層上生長多晶硅層，將所述溝槽上方的多晶硅層刻蝕；
[0054]S106:在所述外延層上制作第二類型導電源區；
[0055]S107:在所述外延層上生長介質層并形成接觸孔和金屬層；
[0056]該制作方法，在外延層上生長氧化層，并對氧化層進行刻蝕穿過第一導電類型阱區，并通過