[发明专利]沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制造工艺技术领域，特别是涉及一种沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管的制作方法。

背景技术

DMOS（双扩散的金属氧化物半导体）晶体管是一种MOSFET（金属半导体场效应管），它在同一边用两个连续的扩散步骤形成晶体管区域。DMOS器件包括两个或多个单独的并行制造的DMOS晶体管单元，它们共享一个共同的漏接触区（衬底），源极通过金属短接在一起，栅极也通过金属短接在一起。沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管（Trench Double Diffuse Metal Oxide Semiconductor Transistor，简称“Trench DMOS”）是一个特殊类型的DMOS晶体管，它的沟道是垂直形成的，且栅极延伸在源极和漏极间的沟槽中形成，具有薄的氧化层并填充了多晶硅的沟槽，允许小的阻塞电流流过，并提供特定的低值导通电阻。

现在Trench DMOS的最新研究之一是如何进一步降低导通电阻R（导通电阻R是指在DMOS器件工作时，从漏极到源极的电阻），当导通电阻R很小时，DMOS器件就会提高一个很好的开关特性，同时会有较大的输出电流，从而具有更强的驱动能力。降低导通电阻R的一个有效办法就是减小晶体管单元的尺寸。由于晶体管单元的尺寸减小，相同面积下可以做的晶体管单元就越多，并联的电阻也就越多，等效的总电阻就会越小。同时，晶体管单元尺寸的减小，相同面积的芯片数量也可以更多，达到了降低成本的效果。

传统的Trench DMOS制作工艺，需要通过两次光刻对准和刻蚀工艺分别形成沟槽trench和接触孔contact，工艺复杂，而且光刻对准本身具有一定的偏差，晶体管单元必须保持一定的宽度，并且光刻胶的宽度也不能太窄，从而限制了晶体管单元的尺寸，很难实现晶体管单元尺寸的进一步缩小。

发明内容

本发明提供一种沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管的制作方法，用以解决传统工艺无法通过进一步减小晶体管单元尺寸来降低Trench DMOS器件导通电阻的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管的制作方法，包括：

在第一导电类型的基底上形成第二导电类型的体区层和第一导电类型的源极层，并在所述源极层上形成图案化的阻挡层；

以所述阻挡层为掩膜，形成沟槽栅极以及图案化的第一氧化层；

以所述第一氧化层为掩膜，形成接触孔。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，通过一次光刻工艺和自对准制程分别形成沟槽型DMOS晶体管的沟槽和接触孔，进一步降低了DMOS晶体管的尺寸，从而大大减小了DMOS器件的导通电阻，提高了DMOS器件的驱动能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管的制作方法的流程图；

图2-图10表示本发明实施例中沟槽型双扩散金属氧化物半导体晶体管的制作过程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种沟槽型DMOS晶体管的制作方法，用以解决DMOS晶体管的尺寸受光刻工艺的限制，无法通过减小DMOS晶体管尺寸的方式来降低DMOS器件导通电阻的问题。其中，如图10所示，沟槽型DMOS晶体管包括作为漏极的基底10和形成在基底10上的数个竖直沟槽，在沟槽内形成DMOS晶体管的沟槽栅极2，在沟槽栅极2的外围形成DMOS晶体管的源极3和体区4，体区4作为DMOS晶体管的沟道区。

如图1所示，本发明的沟槽型DMOS晶体管的制作方法包括：

步骤S1、在第一导电类型的基底上形成第二导电类型的体区层和第一导电类型的源极层，并在所述源极层上形成图案化的阻挡层；

步骤S2、以所述阻挡层为掩膜，形成沟槽栅极以及图案化的第一氧化层；

步骤S3、以所述第一氧化层为掩膜，形成接触孔。