一种耗尽型vdmos器件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体芯片制造工艺技术领域，尤其涉及一种耗尽型VDMOS (Verticaldouble-diffused metal oxide semiconductor,垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管)器件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，在MOS的众多分类中由于V-groove MOS和U-groove MOS是靠腐蚀V槽和U槽形成的，工艺难度大，很难准确控制，而VDMOS则是通过多晶硅自对准工艺，通过两次杂质扩散来精确控制栅极沟道长度，工艺较为简单，而且VDMOS具有开关损耗小、输入阻抗高、驱动功率小、跨导线性好等优点而被广泛应用于各种领域，包括电机调速、逆变器、不间断电源、开关电源、电子开关、高保真音响、汽车电器和电子镇流器等。
[0003]低压VDMOS是当今较为常用的功率半导体之一，它具有开关速度快、可靠性高、输入阻抗高等优点，在电子领域内有着非常广泛的应用。且，低压VDMOS的沟槽型结构由于消除了平面型VDMOS的颈区电阻，大大降低了导通电阻，增加了元胞密度，提高了功率半导体的电流处理能力，为此，沟槽型低压VDMOS具有非常好的市场前景。
[0004]VDMOS又分为增强型VDMOS和耗尽型VDM0S，然而对于耗尽型VDMOS而言，目前现有技术中仅有平面型，而平面型VDMOS主要应用于高压场景。而对于低压场景来说，使用平面型的耗尽型VDMOS不仅仅增加了生产成本，而且由于平面型结构面积较大，阻碍了系统的集成化、小型化发展。
[0005]因此,如何降低低压耗尽型VDMOS的生产成本,减小器件面积已成为一个急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种耗尽型VDMOS器件及其制造方法，从而有效降低生产成本，减小器件面积，更有利于系统的集成和小型化。
[0007]本实施例提供一种耗尽型VDMOS的制造方法，包括:
[0008]在外延层上生长氧化层；
[0009]在所述氧化后的外延层上制作第一导电类型阱区；
[0010]在所述的氧化层上通过光刻方式，形成光刻图形，沿所述光刻图形进行刻蚀，刻蚀沟槽并穿过所述第一导电类型阱区；
[0011]用三氯氧磷将所述沟槽进行N型掺杂；
[0012]在所述外延层上生长栅氧化层，在所述栅氧化层上生长多晶硅层，将所述沟槽上方的多晶硅层刻蚀；
[0013]在所述外延层上制作第二导电类型源区；
[0014]在所述外延层上生长介质层并形成接触孔和金属层。
[0015]较佳地，所述氧化层的生长温度为900?1100°C，厚度为0.05?0.20um。
[0016]在此范围内温度下所生长的氧化层较为均匀，利于器件的稳定性。
[0017]较佳地，所述的制作第一导电类型阱区和第一导电类型源区，具体为:
[0018]第一导电类型阱区注入硼离子形成P-体区；
[0019]第二导电类型源区注入磷离子形成N型源区。
[0020]其中，P-体区注入硼离子的剂量为1.0E13?1.0E14个/cm2，能量为80KEV?120KEV，驱入温度约为1100?1200°C，时间约为50?200min。
[0021]其中，注入磷离子，剂量为1.0E15?1.0E16个/cm2，能量为80KEV?150KEV。
[0022]较佳地，所述用三氯氧磷将所述沟槽进行N型掺杂时，其炉管温度为700?1000。。。
[0023]较佳地，所述栅氧化层生长温度约900?1100°C，厚度为0.02?0.20um ；
[0024]多晶硅层生长温度约500?700°C，厚度为0.1?0.3um。
[0025]较佳地，
[0026]所述的注入硼离子，剂量为1.0E13?1.0E14个/cm2，能量为80KEV?120KEV，温度为1100?1200°C，时间为50?200min ；
[0027]较佳地，
[0028]所述的介质层结构为不掺杂的0.2um 二氧化硅与0.8um磷硅玻璃。
[0029]本发明还提供一种耗尽型VDMOS器件，包括:外延层，生长在所述外延层上的氧化层，在所述外延层上生成的第二导电类型源区，上述氧化层上的沟槽，栅氧化层，生长在栅氧化层上的多晶硅层，第一导电类型阱区，介质层、接触孔和金属层:
[0030]所述氧化层上的沟槽是用三氯氧磷进行N型掺杂形成的。
[0031]较佳地，所述氧化层厚度为0.05?0.20um，生长温度为900?1100°C。
[0032]较佳地，所述的制作第一导电类型阱区和第一导电类型源区，具体为:
[0033]第一导电类型阱区是注入硼离子形成的P-体区；
[0034]第二导电类型源区是注入磷离子形成的N型源区。
[0035]较佳地，所述沟槽内壁是用三氯氧磷在炉管温度为700?1000°C时进行N型掺杂所得到的。
[0036]本发明提供一种耗尽型VDMOS器件及其制造方法，本方法通过用三氯氧磷对沟槽内壁进行N型掺杂从而形成沟槽型耗尽型VDM0S，有效降低生产成本，减小器件面积，更有利于系统的集成和小型化。
【附图说明】
[0037]图1是本发明第一个实施例提供的方法流程图；
[0038]图2是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第一个器件剖面结构示意图；
[0039]图3是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第二个器件剖面结构示意图；
[0040]图4是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第三个器件剖面结构示意图；
[0041]图5是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第四个器件剖面结构示意图；
[0042]图6是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第五个器件剖面结构示意图；
[0043]图7是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第六个器件剖面结构示意图；
[0044]图8是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第七个器件剖面结构示意图；
[0045]图9是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件制作过程中的第八个器件剖面结构不意图；
[0046]图10是本发明实施例提供的耗尽型VDMOS器件的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0047]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0048]图1为本发明实施例提供的制作耗尽型VDMOS的方法流程图，公开了一种耗尽型VDMOS器件制作的方法，包括:
[0049]SlOl:在外延层上生长氧化层；
[0050]S102:在所述氧化后的外延层上制作第一导电类型阱区；
[0051]S103:在所述的氧化层上通过光刻方式，形成光刻图形，沿所述光刻图形进行刻蚀，刻蚀沟槽并穿过所述第一导电类型阱区；
[0052]S104:用三氯氧磷将所述沟槽进行N型掺杂；
[0053]S105:在所述外延层上生长栅氧化层，在所述栅氧化层上生长多晶硅层，将所述沟槽上方的多晶硅层刻蚀；
[0054]S106:在所述外延层上制作第二类型导电源区；
[0055]S107:在所述外延层上生长介质层并形成接触孔和金属层；
[0056]该制作方法，在外延层上生长氧化层，并对氧化层进行刻蚀穿过第一导电类型阱区，并通过