CN1897304A - 平面型单硅双金属层功率器件及制造方法 - Google Patents

平面型单硅双金属层功率器件及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种成本低、占用面积小、栅极电容小、开启速度快、易于集成的平面型单硅双金属层功率器件及制造方法。该功率器件包括硅衬底,形成于硅衬底内的阱区、形成于硅衬底正面的两个氧化层,分别位于两个氧化层正面的漏极金属、源极金属、栅极金属,植入到硅衬底中的阱接触区、源区、漏区、通道区,形成于硅衬底正面的栅氧化层,位于栅氧化层上的多晶硅栅极,两个氧化层上分别有若干个通孔,两个氧化层正面的漏极金属、源极金属、栅极金属各填充通孔并分别与漏区、阱接触区及源区、多晶硅栅极相连接。制造方法包括形成栅氧化层、阱区、通道区、多晶硅栅极、阱接触区、源区、漏区、氧化层、金属层的步骤。本发明可广泛应用于集成电路领域。

Description

平面型单硅双金属层功率器件及制造方法
                        技术领域
本发明涉及一种平面型单硅双金属层功率器件及制造方法。
                        背景技术
“MOSFET”是英文“metal-oxide-semiconductor field effecttransistor”的缩写,意即“金属氧化物半导体场效应晶体管”,其原理是所有现代集成电路芯片的基础。一个MOSFET器件由三个基本部分构成:源极(S)、栅极(G)和漏极(D)。如果在栅极加载一个电压,当该电压大于MOSFET的开启电压VTH时,源极到漏极之间就形成了一个电流的通路;如果在栅极上没有电压或者所加电压小于MOSFET的开启电压VTH,那么晶体管就把这个通路阻断,也就是处于关闭的状态。利用这种功能,多个晶体管一起可以组成各种电路。小信号MOSFET主要用于模拟电路的信号放大和阻抗变换,但也可应用于开关或斩波。功率MOSFET除少数应用于音频功率放大器,工作于线性范围,大多数用作开关和驱动器,工作于开关状态,耐压从几十伏到上千伏,工作电流可达几安培到几十安培。功率MOSFET都是增强型MOSFET,它具有优良的开关特性。近年来,功率MOSFET广泛地应用于电源、计算机及外设(软、硬盘驱动器、打印机、扫描仪等)、消费类电子产品、通信装置、汽车电子及工业控制等领域。
现有的功率器件在结构上主要有垂直型和平面型两种。如图1、图2所示,常见的N通道垂直型单硅单金属层功率器件包括N型硅衬底1,位于N型硅衬底1背面的漏极金属2、位于N型硅衬底1正面的N型外延层80,形成于N型外延层80正面的氧化层81,位于氧化层81正面的源极金属3、栅极金属4、植入到外延层80中的P型阱区51、N+源区52、生长于外延层80上的栅氧化层60、61,位于栅氧化层60、61上的多晶硅栅极7,源极金属3、栅极金属4填充若干个位于氧化层81内的通孔并分别与P型阱区51、N+源区52、多晶硅栅极7相连接。这种垂直型功率器件须采用外延层80,且须在硅衬底1背面蒸镀大面积的漏极金属2,因此成本较高;另外,栅极电容较大,影响器件的开启性能。
如图3、图4所示,传统的平面型单硅单金属层功率器件包括硅衬底1,形成于硅衬底1正面的氧化层81,位于氧化层81正面的漏极金属2、源极金属3、栅极金属4、植入到硅衬底1中的P+接触区50、N+源区52、N+漏区53、生长于硅衬底1上的栅氧化层60、61,位于栅氧化层60、61上的多晶硅栅极7,漏极金属2、源极金属3、栅极金属4填充若干个位于氧化层81内的通孔并分别与N+漏区53、P+接触区50及N+源区52、多晶硅栅极7相连接,由于漏极金属2、源极金属3、栅极金属4均位于硅衬底1的同一侧,因此称为“平面型”。这种平面型功率器件需在功率器件主体外侧形成供栅极、源极、漏极焊线的焊盘且需考虑到散热,须占用硅片面积大,不利于集成电路的微型化,成本亦较高。
                            发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术上的不足,提供一种成本低、占用面积小、栅极电容小、开启速度快、易于集成的平面型单硅双金属层功率器件,本发明还提供一种制造该功率器件的方法。
本发明平面型单硅双金属层功率器件所采用的技术方案是:本发明平面型单硅双金属层功率器件包括硅衬底,形成于所述硅衬底内的阱区,形成于所述硅衬底正面的氧化层I,位于所述氧化层I正面的漏极金属I、源极金属I、栅极金属I,植入到所述硅衬底中的阱接触区、源区、漏区,连接所述源区与所述漏区之间的通道区,生长于所述硅衬底正面的栅氧化层I、栅氧化层II,位于所述栅氧化层I、所述栅氧化层II上的多晶硅栅极,所述氧化层I上有若干个通孔I,所述漏极金属I、所述源极金属I、所述栅极金属I填充若干个所述通孔I并分别与所述漏区、所述阱接触区及所述源区、所述多晶硅栅极相连接,它还包括氧化层II,位于所述氧化层II正面的漏极金属II、源极金属II、栅极金属II,所述氧化层II上有若干个通孔II,所述漏极金属II与所述源极金属II位于所述氧化层II上表面的相反位置,所述氧化层II上表面的所述漏极金属II通过所述通孔II与所有所述漏极金属I的相同半边相连接并形成焊盘,所述氧化层II上表面的所述源极金属II通过所述通孔II与所有所述源极金属I的相同半边相连接并形成焊盘,所述栅极金属II通过所述通孔II与所述栅极金属I相连接并形成焊盘或与其它电路相连接。
所述多晶硅栅极成条状或网格状分布。
所述硅衬底为N型衬底,所述阱区为P型阱区,所述阱接触区为P+阱接触区,所述源区为N+源区,所述漏区为N+漏区;或者所述硅衬底为N型衬底,所述阱区为N型阱区,所述阱接触区为N+阱接触区,所述源区为P+源区,所述漏区为P+漏区;或者所述硅衬底为P型衬底,所述阱区为P型阱区,所述阱接触区为P+阱接触区,所述源区为N+源区,所述漏区为N+漏区;或者所述硅衬底为P型衬底,所述阱区为N型阱区,所述阱接触区为N+阱接触区,所述源区为P+源区,所述漏区为P+漏区。
所述漏极金属I、所述源极金属I、所述栅极金属I、所述漏极金属II、所述源极金属II、所述栅极金属II为铝或铜或硅铝合金。
本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法所采用的技术方案是:它包括以下步骤:
(a)形成栅氧化层I:将所述硅衬底的上表面在氧化炉管内热氧化生长出氧化层保护膜,然后在光刻机上利用阻挡区光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对氧化层保护膜蚀刻,形成所述栅氧化层I及阻挡区;
(b)形成阱区:将二氟化硼或硼离子P型掺杂或将磷N型掺杂注入所述硅衬底内,再予以高温驱入,形成所述阱区;
(c)形成栅氧化层II、通道区和多晶硅栅极:在氧化炉管内热氧化生长出所述栅氧化层II,再注入硼离子或磷离子形成所述通道区,再以低压化学气相沉积法沉积多晶硅,然后在扩散炉管内对多晶硅重掺杂N型杂质磷以后,在光刻机上利用栅极光刻版进行光刻,再用干法蚀刻工艺对多晶硅进行蚀刻,形成所述多晶硅栅极;
(d)形成源区、漏区:用离子注入机将砷离子注入所述硅衬底,形成N+重掺杂区,或者,将二氟化硼或硼离子注入所述硅衬底,形成P+重掺杂区,即形成所述源区、所述漏区;
(e)形成阱接触区:在光刻机上利用P+或N+光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对所述阻挡区的氧化层蚀刻后,注入二氟化硼或硼离子或砷离子,形成P+或N+重掺杂区,即形成所述阱接触区;
(f)形成氧化层I:以常压化学气相沉积法沉积第一介质氧化层,形成所述氧化层I;
(g)形成通孔I:在光刻机上利用通孔I光刻版进行光刻,再用蚀刻工艺对第一介质氧化层进行蚀刻,形成所述通孔I83;
(h)形成第一金属层:以溅射或蒸镀的方法沉积第一金属层,然后在光刻机上利用第一金属层光刻掩模版进行光刻,再用干法或湿法蚀刻工艺对第一金属层进行蚀刻,形成所述漏极金属I、所述源极金属I、所述栅极金属I;
(i)形成氧化层II:以常压化学气相沉积法沉积第二介质氧化层,再用旋涂玻璃回蚀的方法平坦化第二介质氧化层,形成所述氧化层II;
(j)形成通孔II:在光刻机上利用通孔II光刻版进行光刻,再用蚀刻工艺对第二介质氧化层进行蚀刻,形成所述通孔II84;
(k)形成第二金属层:以溅射或蒸镀的方法沉积第二金属层,然后在光刻机上利用第二金属层光刻掩模版进行光刻,再用干法或湿法蚀刻工艺对第二金属层进行蚀刻,形成所述漏极金属II、所述源极金属II、所述栅极金属II。
本发明的有益效果是:由于本发明平面型单硅双金属层功率器件采用两层金属的结构,所述漏极金属II、所述源极金属II、所述栅极金属II分别与所述漏极金属I、所述源极金属I、所述栅极金属I相连接且均位于所述硅衬底的一侧,减少了垂直型功率器件必须采用的外延层,也不必在硅衬底背面蒸镀漏极金属,比现有的垂直型功率器件成本低,采用两层金属的结构虽然在纵向比现有的平面型单硅单金属层功率器件复杂,但可直接以所述漏极金属II、所述源极金属II、所述栅极金属II作为焊盘,不需要另外加设焊盘,减少了焊盘所占面积;而且栅极本身功耗较小,除可单独形成焊盘作为功率器件之用,也可以直接靠所述栅极金属I或所述栅极金属II与集成电路中的相关电路相连接,方便与集成电路的集成;同时,本发明之栅极尺寸可随集成电路生产技术的演变而缩小,提高本发明平面型单硅双金属层功率器件低电容快速开启的性能,故本发明平面型单硅双金属层功率器件成本低、占用面积小、栅极电容小、开启速度快、易于集成;同理,采用本发明的制造方法制造的平面型单硅双金属层功率器件具有上述优点,且该方法工艺简便,产品质量好。
                            附图说明
图1是现有的垂直型单硅单金属层功率器件的正面结构示意图;
图2是图1所示垂直型单硅单金属层功率器件的A-A剖面结构示意图;
图3是现有的平面型单硅单金属层功率器件的正面结构示意图;
图4是图3所示平面型单硅单金属层功率器件的B-B剖面结构示意图;
图5是本发明实施例一平面型单硅双金属层功率器件的正面结构示意图;
图6是图5所示平面型单硅双金属层功率器件的C-C剖面结构示意图;
图7是图5所示平面型单硅双金属层功率器件的D-D剖面结构示意图;
图8是图6、图7所示平面型单硅双金属层功率器件的E-E剖面结构示意图;
图9是图6、图7所示平面型单硅双金属层功率器件的F-F剖面结构示意图;
图10是本发明实施例二平面型单硅双金属层功率器件的正面结构示意图;
图11是图10所示平面型单硅双金属层功率器件的第一金属层顶平面的剖面结构示意图;
图12是图10所示平面型单硅双金属层功率器件的栅氧化层I顶平面的剖面结构示意图;
图13是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(a)完成后的结构示意图;
图14是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(b)完成后的结构示意图;
图15是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(c)完成后的结构示意图;
图16是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(d)完成后的结构示意图;
图17是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(e)完成后的结构示意图;
图18是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(f)完成后的结构示意图;
图19是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(g)完成后的结构示意图;
图20是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(h)完成后的结构示意图;
图21是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(i)完成后源端的结构示意图;
图22是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(j)完成后漏端的结构示意图;
图23是本发明平面型单硅双金属层功率器件的制造方法步骤(k)完成后漏端的结构示意图。
                          具体实施方式
实施例一:
如图5~图9所示,本实施例的平面型单硅双金属层功率器件为N沟道MOSFET,它包括N型硅衬底1,形成于所述硅衬底1内的P型阱区90,形成于所述硅衬底1正面的氧化层I81,位于所述氧化层I81正面的漏极金属I2、源极金属I3、栅极金属I4,植入到所述硅衬底1中的P+阱接触区50、N+源区52、N+漏区53,连接所述源区52与所述漏区53之间的通道区65,生长于所述硅衬底1正面的栅氧化层I60、栅氧化层II61,位于所述栅氧化层I60、所述栅氧化层II61上的多晶硅栅极7,所述多晶硅栅极7成条状分布,所述氧化层I81上有五个条形和一个环形通孔I83,所述漏极金属I2填充两个间隔的所述通孔I83并与所述N+漏区53相连接,所述源极金属I3填充另三个间隔的所述通孔I83并与所述P+接触区50及所述N+源区52相连接,所述栅极金属I4填充一个所述环形通孔I83并与所述多晶硅栅极7相连接,它还包括氧化层II82,位于所述氧化层II82正面的漏极金属II2’、源极金属II3’、栅极金属II4’,所述氧化层II82上有六个通孔II84,所述漏极金属II2’与所述源极金属II3’位于所述氧化层II82上表面的相反位置,所述氧化层II82上表面的所述漏极金属II2’通过两个间隔的所述通孔II84所有所述漏极金属I2的相同半边相连接并形成焊盘,所述氧化层II82上表面的所述源极金属II3’通过三个间隔的所述通孔II84与所有所述源极金属I3的相同半边相连接并形成焊盘,所述栅极金属II4’通过另一个所述通孔II84与所述栅极金属I4相连接并形成焊盘,以便于引线焊接。所述漏极金属I2、所述源极金属I3、所述栅极金属I4、所述漏极金属II2’、所述源极金属II3’、所述栅极金属II4’为铝。
如图13~图23所示,本实施例的平面型单硅双金属层功率器件的制造方法包括以下步骤:
(a)形成栅氧化层I:将所述硅衬底1的上表面在氧化炉管内热氧化生长出厚度为3500埃的氧化层保护膜,所述氧化层保护膜的厚度范围可控制在2000~5000埃,然后在光刻机上利用N+阻挡区光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对氧化层保护膜蚀刻,形成所述栅氧化层I60及N+阻挡区62,此步骤最后形成的剖面图如图13所示;
(b)形成阱区:将硼离子P型掺杂在50~200keV的能量下注入所述硅衬底1内,再在1000~1150℃的温度下予以高温驱入30分钟至10小时,形成深度为1~5微米的所述P型阱区90,此步骤最后形成的剖面图如图14所不;
(c)形成栅氧化层II、通道区和多晶硅栅极:在氧化炉管内热氧化生长出厚度为200埃的所述栅氧化层II61,再在35~200keV的能量下注入1×1011~5×1012/cm2剂量的硼离子形成所述通道区65,为金属氧化物场效应管的开启电压及耐压调整之用,再以低压化学气相沉积法沉积厚度为3500埃的多晶硅,所述栅氧化层II61的厚度范围可控制在100~300埃,所述多晶硅的厚度范围可控制在2000~5000埃,然后在扩散炉管内对多晶硅重掺杂N型杂质磷以后,在光刻机上利用栅极光刻版进行光刻,再用干法蚀刻工艺对多晶硅进行蚀刻,形成所述多晶硅栅极7,此步骤最后形成的剖面图如图15所示;
(d)形成源区、漏区:用离子注入机在50~200keV的能量下将1×1015~5×1015/cm2剂量的砷离子注入所述硅衬底1,形成N+重掺杂区,即形成所述N+源区52、所述N+漏区53,此步骤最后形成的剖面图如图16所示;
(e)形成阱接触区:在光刻机上利用P+光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对所述N+阻挡区62的氧化层蚀刻后,在35~200keV的能量下注入1×1014~3×1015/cm2剂量的硼离子,形成P+重掺杂区,即形成所述P+阱接触区50,此步骤最后形成的剖面图如图17所示;
(f)形成氧化层I:以常压化学气相沉积法沉积厚度为12000埃的第一介质氧化层,所述第一介质氧化层的厚度范围可控制在8000~15000埃,形成所述氧化层I81,此步骤最后形成的剖面图如图18所示;
(g)形成通孔I:在光刻机上利用通孔I光刻版进行光刻,再用蚀刻工艺对第一介质氧化层进行蚀刻,形成所述通孔I83,此步骤最后形成的剖面图如图19所示;
(h)形成第一金属层:以溅射或蒸镀的方法沉积厚度为7500埃的第一金属层,所述第一金属层的厚度范围可控制在5000~10000埃,然后在光刻机上利用第一金属层光刻掩模版进行光刻,再用干法蚀刻工艺对第一金属层进行蚀刻,当然也可以采用湿法蚀刻工艺进行蚀刻,形成所述漏极金属I2、所述源极金属I3、所述栅极金属I4,此步骤最后形成的剖面图如图20所示;
(i)形成氧化层II:以常压化学气相沉积法沉积厚度为12000埃的第二介质氧化层,所述第二介质氧化层的厚度范围可控制在8000~15000埃,再用旋涂玻璃回蚀的方法平坦化第二介质氧化层,形成所述氧化层II82,此步骤最后形成的剖面图如图21所示;
(j)形成通孔II:在光刻机上利用通孔II光刻版进行光刻,再用蚀刻工艺对第二介质氧化层进行蚀刻,形成所述通孔II84,此步骤最后形成的剖面图如图22、23所示;
(k)形成第二金属层:以溅射或蒸镀的方法沉积厚度为25000埃的第二金属层,所述第二金属层的厚度范围可控制在10000~40000埃,然后在光刻机上利用第二金属层光刻掩模版进行光刻,再用干法蚀刻工艺对第二金属层进行蚀刻,当然也可以采用湿法蚀刻工艺进行蚀刻,形成所述漏极金属II2’、所述源极金属II3’、所述栅极金属II4’,此步骤最后形成的剖面图如图6、7所示。
实施例二:
如图10~图12所示,本实施例的平面型单硅双金属层功率器件为P沟道MOSFET,它与实施例一的不同之处在于:所述多晶硅栅极7成网格状分布,同时所述漏极金属I2、所述源极金属I3与所述硅衬底1接触的所述通孔I83也成网格状间隔分布。所述硅衬底1为N型衬底,所述阱区90为N型阱区,所述阱接触区50为N+阱接触区,所述源区52为P+源区,所述漏区53为P+漏区。所述漏极金属I2、所述源极金属I3、所述栅极金属I4、所述漏极金属II2’、所述源极金属II3’、所述栅极金属II4’为铜。其余特征与实施例一相同。
本实施例的平面型单硅双金属层功率器件的制造方法与实施例一的不同之处在于:
步骤(b)形成阱区:将磷N型掺杂在50~200keV的能量下注入5×1012~2×1013/cm2的剂量于所述硅衬底1内,再在1000~1150℃的温度下予以高温驱入30分钟至10小时,形成深度为1~5微米的所述N型阱区90;
步骤(c)形成栅氧化层II、通道区和多晶硅栅极:在氧化炉管内热氧化生长出厚度为200埃的所述栅氧化层II61,再在50~200keV的能量下注入1×1011~5×1012/cm2剂量的磷离子形成所述通道区65,为金属氧化物场效应管的开启电压及耐压调整之用,再以低压化学气相沉积法沉积厚度为3500埃的多晶硅,所述栅氧化层II61的厚度范围可控制在100~300埃,所述多晶硅的厚度范围可控制在2000~5000埃,然后在扩散炉管内对多晶硅重掺杂N型杂质磷以后,在光刻机上利用栅极光刻版进行光刻,再用湿法蚀刻工艺对多晶硅进行蚀刻,形成所述多晶硅栅极7;
步骤(d)形成源区、漏区:用离子注入机将二氟化硼在5×1014~5×1015/cm2的剂量下注入所述硅衬底1,形成P+重掺杂区,即形成所述P+源区52、所述P+漏区53;
步骤(e)形成阱接触区:在光刻机上利用N+光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对所述P+阻挡区62的氧化层蚀刻后,将磷离子在50~200keV的能量下注入1×1015~5×1015/cm2的剂量于所述硅衬底1内,形成N+重掺杂区,即形成所述阱接触区50。
其余步骤与实施例一相同。
实施例三:
本实施例的平面型单硅双金属层功率器件为N沟道MOSFET,它与实施例一的不同之处在于:所述栅极金属II4’通过另一个所述通孔II84与所述栅极金属I4相连接并与其它电路相连接而不形成焊盘。所述硅衬底1为P型衬底,所述阱区90为P型阱区,所述阱接触区50为P+阱接触区,所述源区52为N+源区,所述漏区53为N+漏区。所述漏极金属I2、所述源极金属I3、所述栅极金属I4、所述漏极金属II2’、所述源极金属II3’、所述栅极金属II4’为硅铝合金。其余特征与实施例一相同。
本实施例的平面型单硅双金属层功率器件的制造方法与实施例一的不同之处在于:
步骤(b)形成阱区:将二氟化硼P型掺杂在50~200keV的能量下注入所述硅衬底1内,再在1000~1150℃的温度下予以高温驱入30分钟至10小时,形成深度为1~5微米的所述P型阱区90;
步骤(e)形成阱接触区:在光刻机上利用P+光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对所述N+阻挡区62的氧化层蚀刻后,注入二氟化硼,形成P+重掺杂区,即形成所述P+阱接触区50;
其余步骤与实施例一相同。
实施例四:
本实施例的平面型单硅双金属层功率器件为P沟道MOSFET,它与实施例一的不同之处在于:所述硅衬底1为P型衬底,所述阱区90为N型阱区,所述阱接触区50为N+阱接触区,所述源区52为P+源区,所述漏区53为P+漏区。其余特征与实施例一相同。
本实施例的平面型单硅双金属层功率器件的制造方法与实施例一的不同之处在于:
步骤(b)形成阱区:将磷N型掺杂在50~200keV的能量下以5×1012~2×1013/cm2的剂量注入所述硅衬底1内,再在1000~1150℃的温度下予以高温驱入30分钟至10小时,形成深度为1~5微米的所述N型阱区90;
步骤(c)同实施例二;
步骤(d)形成源区、漏区:用离子注入机将二氟化硼注入所述硅衬底1,形成P+重掺杂区,即形成所述P+源区52、所述P+漏区53;
步骤(e)形成阱接触区:在光刻机上利用N+光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对所述P+阻挡区62的氧化层蚀刻后,注入砷离子,形成N+重掺杂区,即形成所述阱接触区50。
其余步骤与实施例一相同。
本发明平面型单硅双金属层功率器件的所述通孔I83、所述通孔II84的数量不限于实施例中所述,实施例中仅是举例说明,其应与所述漏极金属I2、所述源极金属I3、所述栅极金属I4、所述漏极金属II2’、所述源极金属II3’、所述栅极金属II4’相对应。
本发明可广泛应用于集成电路领域。

Claims (8)

1、一种平面型单硅双金属层功率器件,包括硅衬底(1),形成于所述硅衬底(1)内的阱区(90),形成于所述硅衬底(1)正面的氧化层I(81),位于所述氧化层I(81)正面的漏极金属I(2)、源极金属I(3)、栅极金属I(4),植入到所述硅衬底(1)中的阱接触区(50)、源区(52)、漏区(53),连接所述源区(52)与所述漏区(53)之间的通道区(65),生长于所述硅衬底(1)正面的栅氧化层I(60)、栅氧化层II(61),位于所述栅氧化层I(60)、所述栅氧化层II(61)上的多晶硅栅极(7),所述氧化层I(81)上有若干个通孔I(83),所述漏极金属I(2)、所述源极金属I(3)、所述栅极金属I(4)填充若干个所述通孔I(83)并分别与所述漏区(53)、所述阱接触区(50)及所述源区(52)、所述多晶硅栅极(7)相连接,它还包括氧化层II(82),位于所述氧化层II(82)正面的漏极金属II(2’)、源极金属II(3’)、栅极金属II(4’),所述氧化层II(82)上有若干个通孔II(84),其特征在于:所述漏极金属II(2’)与所述源极金属II(3’)位于所述氧化层II(82)上表面的相反位置,所述氧化层II(82)上表面的所述漏极金属II(2’)通过所述通孔II(84)与所有所述漏极金属I(2)的相同半边相连接并形成焊盘,所述氧化层II(82)上表面的所述源极金属II(3’)通过所述通孔II(84)与所有所述源极金属I(3)的相同半边相连接并形成焊盘,所述栅极金属II(4’)通过所述通孔II(84)与所述栅极金属I(4)相连接并形成焊盘或与其它电路相连接。
2、根据权利要求1所述的平面型单硅双金属层功率器件,其特征在于:所述多晶硅栅极(7)成条状或网格状分布。
3、根据权利要求1所述的平面型单硅双金属层功率器件,其特征在于:所述硅衬底(1)为N型衬底,所述阱区(90)为P型阱区,所述阱接触区(50)为P+阱接触区,所述源区(52)为N+源区,所述漏区(53)为N+漏区。
4、根据权利要求1所述的平面型单硅双金属层功率器件,其特征在于:所述硅衬底(1)为N型衬底,所述阱区(90)为N型阱区,所述阱接触区(50)为N+阱接触区,所述源区(52)为P+源区,所述漏区(53)为P+漏区。
5、根据权利要求1所述的平面型单硅双金属层功率器件,其特征在于:所述硅衬底(1)为P型衬底,所述阱区(90)为P型阱区,所述阱接触区(50)为P+阱接触区,所述源区(52)为N+源区,所述漏区(53)为N+漏区。
6、根据权利要求1所述的平面型单硅双金属层功率器件,其特征在于:所述硅衬底(1)为P型衬底,所述阱区(90)为N型阱区,所述阱接触区(50)为N+阱接触区,所述源区(52)为P+源区,所述漏区(53)为P+漏区。
7、根据权利要求1至6任意一项所述的平面型单硅双金属层功率器件,其特征在于:所述漏极金属I(2)、所述源极金属I(3)、所述栅极金属I(4)、所述漏极金属II(2’)、所述源极金属II(3’)、所述栅极金属II(4’)为铝或铜或硅铝合金。
8、一种用于制造权利要求1所述的平面型单硅双金属层功率器件的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(a)形成栅氧化层I:将所述硅衬底(1)的上表面在氧化炉管内热氧化生长出氧化层保护膜,然后在光刻机上利用阻挡区光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对氧化层保护膜蚀刻,形成所述栅氧化层I(60)及阻挡区(62);
(b)形成阱区:将二氟化硼或硼离子P型掺杂或将磷N型掺杂注入所述硅衬底(1)内,再予以高温驱入,形成所述阱区(90);
(c)形成栅氧化层II、通道区和多晶硅栅极:在氧化炉管内热氧化生长出所述栅氧化层II(61),再注入硼离子或磷离子形成所述通道区(65),再以低压化学气相沉积法沉积多晶硅,然后在扩散炉管内对多晶硅重掺杂N型杂质磷以后,在光刻机上利用栅极光刻版进行光刻,再用干法蚀刻工艺对多晶硅进行蚀刻,形成所述多晶硅栅极(7);
(d)形成源区、漏区:用离子注入机将砷离子注入所述硅衬底(1),形成N+重掺杂区,或者,将二氟化硼或硼离子注入所述硅衬底(1),形成P+重掺杂区,即形成所述源区(52)、所述漏区(53);
(e)形成阱接触区:在光刻机上利用P+或N+光刻版进行光刻,用含HF的腐蚀液对所述阻挡区(62)的氧化层蚀刻后,注入二氟化硼或硼离子或砷离子,形成P+或N+重掺杂区,即形成所述阱接触区(50);
(f)形成氧化层I:以常压化学气相沉积法沉积第一介质氧化层,形成所述氧化层I(81);
(g)形成通孔I:在光刻机上利用通孔I光刻版进行光刻,再用蚀刻工艺对第一介质氧化层进行蚀刻,形成所述通孔I(83);
(h)形成第一金属层:以溅射或蒸镀的方法沉积第一金属层,然后在光刻机上利用第一金属层光刻掩模版进行光刻,再用干法或湿法蚀刻工艺对第一金属层进行蚀刻,形成所述漏极金属I(2)、所述源极金属I(3)、所述栅极金属I(4);
(i)形成氧化层II:以常压化学气相沉积法沉积第二介质氧化层,再用旋涂玻璃回蚀的方法平坦化第二介质氧化层,形成所述氧化层II(82);
(j)形成通孔II:在光刻机上利用通孔II光刻版进行光刻,再用蚀刻工艺对第二介质氧化层进行蚀刻,形成所述通孔II(84);
(k)形成第二金属层:以溅射或蒸镀的方法沉积第二金属层,然后在光刻机上利用第二金属层光刻掩模版进行光刻,再用干法或湿法蚀刻工艺对第二金属层进行蚀刻,形成所述漏极金属II(2’)、所述源极金属II(3’)、所述栅极金属II(4’)。
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