提高大功率MOS管源漏击穿的方法.pdf

本发明公开了一种提高大功率MOS管源漏击穿的方法，其在现有工艺中的多晶硅回刻步骤之后增加了一个光刻和对大尺寸沟槽注入的步骤，通过单独对大尺寸沟槽注入反型的杂质，使该区域电阻率增大，从而改善该区域的源漏击穿特性。

1.  一种提高大功率MOS管源漏击穿的方法，包括如下步骤，
(1)晶圆清洗；
(2)场区光刻和刻蚀；
(3)场区氧化；
(4)沟槽光刻和刻蚀；
(5)栅氧化层成长；
(6)多晶硅沉积；
(7)多晶硅回刻；
(8)光刻和井注入；
(9)源注入及其它后续步骤；
其特征在于，在所述步骤(7)之后、步骤(8)之前，还包括一个光刻和对大尺寸沟槽注入的步骤。

2.  根据权利要求1所述的提高大功率MOS管源漏击穿的方法，其特征在于，所述大尺寸沟槽注入步骤中，所注入的物质为反型的离子。

3.  根据权利要求2所述的提高大功率MOS管源漏击穿的方法，其特征在于，所述反型的离子为硼离子。

4.  根据权利要求3所述的提高大功率MOS管源漏击穿的方法，其特征在于，所述硼离子的注入剂量为100Kev～200Kev，能量为1E15～10E15。

5.  根据权利要求1所述的提高大功率MOS管源漏击穿的方法，其特征在于，所述大尺寸沟槽注入步骤中，注入的深度超过沟槽的深度。

6.  根据权利要求1所述的提高大功率MOS管源漏击穿的方法，其特征在于，进行所述大尺寸沟槽注入步骤时，先用光刻胶遮住普通沟槽区域，露出大尺寸沟槽区域，然后进行注入。

提高大功率MOS管源漏击穿的方法
技术领域
本发明涉及一种改善半导体器件性能的方法，尤其时一种提高大功率MOS管源漏击穿的方法。
背景技术
随着功率MOS更多的应用到通讯及个人便携式电脑等电子设备上，对于功率MOS的功率损耗的要求也不断提高。在器件设计上，需要不断缩小每个单元器件的尺寸，提高器件集成度。然而，随着原胞的尺寸的不断缩小，对工艺加工的要求也越来越高，特别是在含不同尺寸深沟槽的半导体结构中，干刻后的沟深的控制成为决定产品性能的重要因素。
深沟槽结构大功率MOS管已经成为大功率MOS管发展的趋势。现在大多数的高性能大功率MOS管都是采用该种结构。采用现在工艺方法，连接栅电极和多晶栅的接触孔需要直接开在栅上。而为了保证该类接触孔与栅之间的交界面相对于栅的宽度有足够的偏差容许值，必须将此类栅的尺寸做到一定的大小，一般该深沟槽的设计尺寸会是普通沟槽尺寸的2倍。
但是，现有的刻蚀的气体组合，比如四氟化碳、六氟化硫、氧气、三氟甲烷等，对尺寸较大的沟槽进行刻蚀，其速率比对尺寸相对较小的沟槽的刻蚀速率要快很多。在经过同步工程刻蚀后，会造成深度上的差异。而对于深沟槽结构的MOS管，沟槽深度直接影响源漏的反向击穿特性(BVDS)。大尺寸的沟槽就像是木桶中最短的那一片板，决定了整个器件的击穿特性。为了保证MOS管有一定的击穿电压，必须减少沟槽刻蚀的深度。这很大程度上制约了深沟槽功率MOS管中最关键一个参数——导通电阻的降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改善半导体器件性能的方法，使其能够在不降低导通电阻的情况下，提高大功率MOS管的击穿电压。
为解决上述技术问题，本发明改善半导体器件性能的方法的技术方案是，包括如下步骤，
(1)晶圆清洗；
(2)场区光刻和刻蚀；
(3)场区氧化；
(4)沟槽光刻和刻蚀；
(5)栅氧化层成长；
(6)多晶硅沉积；
(7)多晶硅回刻；
(8)光刻和对大尺寸沟槽注入；
(9)光刻和井注入；
(10)源注入及其它后续步骤。
本发明通过单独对大尺寸沟槽注入反型的杂质，使该区域电阻率增大，从而改善该区域的源漏击穿特性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为大功率MOS管的结构示意图；
图2为本发明改善半导体器件性能的方法的流程图；
图3为本发明进行大尺寸沟槽注入的示意图；
图中附图标记为，1.栅极；2.源极；3.漏极；4.多晶栅；5.大尺寸沟槽；6.普通沟槽；7.光刻胶。
具体实施方式
本发明所述的大功率MOS管，其结构如图1所示，包括栅极1、源极2和漏极3，该器件上还包含有多个填充有多晶栅4的沟槽，所述沟槽又可分为大尺寸沟槽5和普通沟槽6。本发明就是针对这种器件，以提高该器件区域电阻率，从而改善源漏击穿特性。
本发明改善半导体器件性能的方法的流程图可参见图2，包括如下步骤：
(1)晶圆清洗；
(2)场区光刻和刻蚀；
(3)场区氧化；
(4)沟槽光刻和刻蚀；
(5)栅氧化层成长；
(6)多晶硅沉积；
(7)多晶硅回刻；
(8)光刻和对大尺寸沟槽注入；
(9)光刻和井注入；
(10)源注入及其它后续步骤。
其中，所述大尺寸沟槽注入步骤可参见图3，所注入的物质为反型的离子，该反型离子可以是硼离子，注入剂量为100Kev～200Kev，能量为1E15～10E15。所述大尺寸沟槽注入步骤中，注入的深度超过沟槽的深度。进行所述大尺寸沟槽注入步骤时，先用光刻胶7遮住普通沟槽区域，露出大尺寸沟槽区域，然后进行注入。
通过本发明所提供的方法，对大沟槽区域注入一定反型的离子，增大了该区域的电阻率，提高了源漏击穿的电压值。
本发明的工艺流程仅对现有工艺流程进行了改进，实现了整体性能的改善。在尺寸非常小，晶体管性能要求非常高的流程设计中，会取得良好的效果。