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      處理帶ESD的溝槽型MOSFET加工方法與流程

      文檔序號:12129082閱讀:1201來源:國知局
      處理帶ESD的溝槽型MOSFET加工方法與流程

      本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)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(shù):

      金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)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(shù)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(hù)結(jié)構(gòu),使其抗ESD能力相比普通MOSFET顯著提高。

      帶ESD的Trench MOSFET產(chǎn)品,在ESD多晶硅下方要生長厚場氧。傳統(tǒng)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(shí)現(xiàn)了硅的選擇氧化,在這種工藝中,除了形成有源晶體管的區(qū)域以外,在其它所有重?fù)诫s硅區(qū)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(jìn)行光刻,再進(jìn)行氮化硅刻蝕;

      步驟三,對場區(qū)氧化,再進(jìn)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(qū)光刻,注入,去膠,離子注入;

      步驟十一,源區(qū)光刻,注入,去膠,離子注入。

      由于現(xiàn)有技術(shù)的方法需要增加一層光刻,成本較高,本發(fā)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(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明要解決的技術(shù)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(shù)問題,本發(fā)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(qū)光刻,注入,去膠,離子注入;

      步驟九,源區(qū)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(qū),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(jié)構(gòu)為PNP或PNPNP或PNPNPNP結(jié)構(gòu),其中串聯(lián)PN結(jié)個數(shù)取決于ESD擊穿電壓需求。

      附圖說明

      圖1-圖5是本發(fā)明工藝步驟示意圖。

      圖6是本發(fā)明工藝流程圖。

      附圖標(biāo)記說明

      100 硅襯底

      101 ESD多晶硅

      102 P+區(qū)源極

      103 N型體區(qū)

      105 柵氧化層

      106 柵極多晶硅

      107 場區(qū)氧化

      108 氧化層

      具體實(shí)施方式

      為對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效有更具體的了解,現(xiàn)結(jié)合附圖,詳述如下:

      本發(fā)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(qū),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(zhì)元素離化為離子,使其在強(qiáng)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(jīng)過退火,使雜質(zhì)激活,在ESD多晶硅中形成PNP結(jié)構(gòu)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(dāng)、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(jìn)行了前烘之后的基片進(jìn)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(yīng)涂去的光刻膠膜溶除干凈。然后用適當(dāng)?shù)母g劑對未被抗蝕膠膜覆蓋的ESD多晶硅薄膜進(jìn)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(chǎn)生的等離子體中的離子或游離基與氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后用傳統(tǒng)的方法將經(jīng)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(qū))光刻,注入,去膠,drive in。具體地,在body(體區(qū))的表面涂上一層粘附良好,厚度適當(dāng)、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(jìn)行了前烘之后的基片進(jìn)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(yīng)涂去的光刻膠膜溶除干凈。然后可以將雜質(zhì)元素離化為離子,使其在強(qiáng)電場下加速,獲得較高的能量后直接轟擊到body(體區(qū))中,再經(jīng)過退火,使雜質(zhì)激活。然后,可以利用低壓放電產(chǎn)生的等離子體中的離子或游離基與基片發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后用傳統(tǒng)的方法將經(jīng)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(qū))光刻,注入,去膠,drive in。具體地,在Source(源區(qū))的表面涂上一層粘附良好,厚度適當(dāng)、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(jìn)行了前烘之后的基片進(jìn)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(yīng)涂去的光刻膠膜溶除干凈。然后可以將雜質(zhì)元素離化為離子,使其在強(qiáng)電場下加速,獲得較高的能量后直接轟擊到Source(源區(qū))中,再經(jīng)過退火,使雜質(zhì)激活。然后,可以利用低壓放電產(chǎn)生的等離子體中的離子或游離基與基片發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后用傳統(tǒng)的方法將經(jīng)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(hù)二極管為PNP結(jié)構(gòu)的齊納二極管。

      在本發(fā)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(fā)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(shí)施例來說明本發(fā)明,但以上所述僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解本發(fā)明的內(nèi)容,并非用來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。在本發(fā)明的相同精神下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以思及各種等效變化。

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