Dmos半导体器件的制造方法
【专利摘要】本发明提出了用于制造DMOS半导体器件的方法。其中，所述方法包括下列步骤：（A1）在半导体晶圆上形成RING环；（A2）在已形成所述RING环的所述半导体晶圆上形成多晶层；（A3）在已形成所述多晶层的所述半导体晶圆上形成源极；（A4）对已形成所述源极的所述半导体晶圆执行后续的操作以形成DMOS器件。本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法可以优化制造工艺，从而显著地降低成本。
【专利说明】DMOS半导体器件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件的制造方法，更具体地，涉及DMOS半导体器件的制造方法。
【背景技术】
[0002]DMOS (双扩散金属氧化物半导体器件)晶体管是一种使用扩散形成晶体管区域的MOSFET (半导体上的金属场效应晶体管)，其具有比双极型功率器件更好的性能(例如高输入阻抗、低驱动电流、开关速度快、具有负的电流温度系数、具有良好的电流自调节能力、热稳定性好、没有二次击穿等)，因而已被广泛地应用于各种电子设备中，尤其被广泛应用于高压大电流的电路应用。
[0003]现有的DMOS半导体器件的制造方法通常包括以下步骤:(I)在半导体晶圆上形成RING环(该RING环为DMOS器件的外围的环，用于提高DMOS器件的耐压能力)，其中形成所述RING环包括:在整个半导体晶圆上生长氧化层，随之旋涂光刻胶，随之对需要构造RING环的区域曝光和显影，随之使用湿法氢氟酸腐蚀掉该区域的氧化层，随之进行RING环的注入和推阱以及氧化层全剥操作；(2)在已具有RING环的半导体晶圆上形成有源区，其中形成所述有源区包括:涂胶，随之对管芯中需要构造源极的区域曝光并显影，随之使用干法刻蚀而蚀刻出所述有源区；(3)在已具有有源区的半导体晶圆上形成多晶层，其中形成所述多晶层包括:生长栅氧化层，随之生成多晶层，随之对所述多晶层进行曝光和显影，随之对所述多晶层进行干法刻蚀，随后注入P阱，从而形成沟道，随之进行P阱推阱操作；(4)在已具有多晶层的半导体晶圆上形成源极，其中形成所述源极包括:进行源极注入和离子激活操作；(5)执行后续操作以形成DMOS器件，其中所述后续操作包括:沉积形成介质层、光刻腐蚀所述介质层形成接触孔、沉积形成金属层、光刻腐蚀所述金属层以形成布线、沉积形成钝化层并光刻和腐蚀所述钝化层。
[0004]然而，现有的DMOS半导体器件的制造方法存在如下问题:由于通常需要进行5次光刻，因此制造成本较高。
[0005]因此，存在如下需求:提供成本较低的DMOS半导体器件的制造方法。
【发明内容】
[0006]为了解决上述现有技术方案中所存在的问题，本发明提出了改进的用于制造DMOS半导体器件的方法。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种用于制造DMOS半导体器件的方法，所述用于制造DMOS半导体器件的方法包括下列步骤:
(Al)在半导体晶圆上形成RING环；
(A2)在已形成所述RING环的所述半导体晶圆上形成多晶层；
(A3)在已形成所述多晶层的所述半导体晶圆上形成源极； (A4)对已形成所述源极的所述半导体晶圆执行后续的操作以形成DMOS器件。
[0008]在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤(Al)进一步包括:
在整个半导体晶圆上生长氧化层；
在所述氧化层上旋涂光刻胶；
对需要形成RING环的区域进行曝光和显影操作，以为后续的腐蚀操作提供光罩掩蔽； 使用湿法氢氟酸腐蚀掉该区域的氧化层，以为后续的注入操作提供掩蔽层；
执行RING环的注入和推阱操作；
执行氧化层全剥操作。
[0009]在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤(A2)进一步包括:
在已形成所述RING环的所述半导体晶圆上生长栅氧化层；
在已形成所述栅氧化层的半导体晶圆上形成多晶层；
对所述多晶层进行曝光和显影，以为后续的多晶刻蚀操作提供掩蔽；
对所述多晶层进行干法刻蚀操作，以形成栅极；
对所述栅氧化层进行干法蚀刻操作，以蚀刻出源极和阱区；
注入P阱，以形成沟道；
执行P阱推阱操作。
[0010]在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤(A3)进一步包括:执行源极注入和离子激活操作。
[0011]在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤(A4)进一步包括:
执行沉积操作以形成介质层；
光刻腐蚀所述介质层以形成接触孔；
执行沉积以形成金属层；
光刻腐蚀所述金属层，以形成金属引线；
执行沉积操作以形成钝化层并光刻和腐蚀所述钝化层。
[0012]在上面所公开的方案中，优选地，步骤(Al)中的所述氧化层的厚度为8000A (埃)。
[0013]在上面所公开的方案中，优选地，步骤(A2)中的所述栅氧化层的厚度为1100A(埃)。
[0014]在上面所公开的方案中，优选地，步骤(A2)中的所述多晶层的厚度为7000A (埃)。
[0015]本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法具有如下优点:由于仅需要进行4次光刻，从而显著地降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]结合附图，本发明的技术特征以及优点将会被本领域技术人员更好地理解，其中:
图1是根据本发明的实施例的用于制造DMOS半导体器件的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017]图1是根据本发明的实施例的用于制造DMOS半导体器件的方法的流程图。如图1所示，本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法包括下列步骤:(Al)在半导体晶圆上形成RING环；(A2)在已形成所述RING环的所述半导体晶圆上形成多晶层；(A3)在已形成所述多晶层的所述半导体晶圆上形成源极；(A4)对已形成所述源极的所述半导体晶圆执行后续的操作以形成DMOS器件。
[0018]优选地，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，所述步骤(Al)进一步包括:在整个半导体晶圆上生长氧化层；在所述氧化层上旋涂光刻胶；对需要形成RING环的区域进行曝光和显影操作，以便为后续的腐蚀操作提供光罩掩蔽；使用湿法氢氟酸腐蚀掉该区域的氧化层，以便为后续的注入操作形成掩蔽层；执行RING环的注入和推阱操作(经过该推阱操作，器件的击穿电压被提高)；执行氧化层全剥操作。
[0019]优选地，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，所述步骤(A2)进一步包括:在已形成所述RING环的所述半导体晶圆上生长栅氧化层；在已形成所述栅氧化层的半导体晶圆上形成多晶层；对所述多晶层进行曝光和显影，以便为后续的多晶刻蚀提供掩蔽；对所述多晶层进行干法刻蚀操作，以形成栅极；对所述栅氧化层进行干法蚀刻操作，以形成源极和阱区，从而方便后续的注入操作；注入P阱，以形成沟道；执行P阱推阱操作。
[0020]优选地，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，所述步骤(A3)进一步包括:执行源极注入和离子激活操作。
[0021]优选地，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，所述步骤(A4)进一步包括:执行沉积操作以形成介质层，从而将硅表面和金属隔离开来；光刻腐蚀所述介质层以形成接触孔；执行沉积以形成金属层(示例性地，所述金属层由铝构成)；光刻腐蚀所述金属层，以形成金属引线；执行沉积操作以形成钝化层并光刻和腐蚀所述钝化层(该钝化层可以保护器件免受划伤和潮湿等环境的不利影响)。
[0022]优选地，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，步骤(Al)中的所述氧化层的厚度为8000A (埃)。
[0023]优选地，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，步骤(A2)中的所述栅氧化层的厚度为IiooA (埃)。
[0024]优选地，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，步骤(A2)中的所述多晶层的厚度为7000A (埃)。
[0025]由上可见，在本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法中，由于漏极在晶圆的背面并且源极在晶圆的正面，故无需源极注入过程中的光刻，而是通过前层多晶层的掩蔽来形成自然的源极，即本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法仅需要进行4次光刻，从而显著地降低了成本。此外，由于无源极注入过程中的光刻，故本发明所公开的用于制造DMOS半导体器件的方法不会将P阱(pwelI)引出。
[0026]尽管本发明是通过上述的优选实施方式进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到:在不脱离本发明主旨和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。
【权利要求】
1.一种用于制造DMOS半导体器件的方法，所述用于制造DMOS半导体器件的方法包括下列步骤: (Al)在半导体晶圆上形成RING环； (A2)在已形成所述RING环的所述半导体晶圆上形成多晶层； (A3)在已形成所述多晶层的所述半导体晶圆上形成源极； (A4)对已形成所述源极的所述半导体晶圆执行后续的操作以形成DMOS器件。
2.根据权利要求1所述的用于制造DMOS半导体器件的方法，其特征在于，所述步骤(Al)进一步包括: 在整个半导体晶圆上生长氧化层； 在所述氧化层上旋涂光刻胶； 对需要形成RING环的区域进行曝光和显影操作，以为后续的腐蚀操作提供光罩掩蔽； 使用湿法氢氟酸腐蚀掉该区域的氧化层，以为后续的注入操作提供掩蔽层； 执行RING环的注入和推阱操作； 执行氧化层全剥操作。
3.根据权利要求2所述的用于制造DMOS半导体器件的方法，其特征在于，所述步骤(A2)进一步包括: 在已形成所述RING环的所述半导体晶圆上生长栅氧化层； 在已形成所述栅氧化层的半导体晶圆上形成多晶层； 对所述多晶层进行曝光和显影，以为后续的多晶刻蚀操作提供掩蔽； 对所述多晶层进行干法刻蚀操作，以形成栅极； 对所述栅氧化层进行干法蚀刻操作，以蚀刻出源极和阱区； 注入P阱，以形成沟道； 执行P阱推阱操作。
4.根据权利要求3所述的用于制造DMOS半导体器件的方法，其特征在于，所述步骤(A3)进一步包括:执行源极注入和离子激活操作。
5.根据权利要求4所述的用于制造DMOS半导体器件的方法，其特征在于，所述步骤(A4)进一步包括: 执行沉积操作以形成介质层； 光刻腐蚀所述介质层以形成接触孔； 执行沉积以形成金属层； 光刻腐蚀所述金属层，以形成金属引线； 执行沉积操作以形成钝化层并光刻和腐蚀所述钝化层。
6.根据权利要求5所述的用于制造DMOS半导体器件的方法，其特征在于，步骤(Al)中的所述氧化层的厚度为8000A (埃)。
7.根据权利要求6所述的用于制造DMOS半导体器件的方法，其特征在于，步骤(A2)中的所述栅氧化层的厚度为IiooA (埃)。
8.根据权利要求7所述的用于制造DMOS半导体器件的方法，其特征在于，步骤(A2)中的所述多晶层的厚度为7000A (埃)。
【文档编号】H01L21/336GK103545214SQ201210246922
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月17日 优先权日:2012年7月17日
【发明者】王者伟, 陈雪磊, 高留春, 刘斌斌 申请人:无锡华润上华科技有限公司