专利名称：离子自对准注入的超结mosfet的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体装置的结构，尤其涉及一种离子自对准注入的超结MOSFETo
背景技术：
金属一氧化物一半导体场效应晶体管(MOSFET)是当前最为常用的晶体管类型，事实上，所有大规模集成电路(微处理器、存储器、数字电子学系统等)都是建立在利用MOS技术的基础上。制造MOS管的工艺非常复杂，大多数半导体流程主要发生在硅片顶层的几微米以内，所以硅上方材料都是互连芯片上各个器件所需的分层结构的一部分，为了增加多层金属和绝缘层，工艺流程要求硅片在不同工艺步骤中循环。
一个常规的MOSFET工艺流程至少包含以下制作步骤(参见有关硅集成工艺方面的教材，如Michael Quirk, Julian Serda著,韩秋生等译，电子工业出版社出版的《半导体制造技术》)(I)、氧化(场养)；(2)、光刻胶涂胶；(3)、掩膜版一娃片对准和曝光；(4)、光刻胶显影；(5)、氧化硅刻蚀；(6)、光刻胶去除；(7)、氧化O!氧化硅)；(8)、多晶硅淀积；(9)、多晶硅光刻和刻蚀；(10)、离子注入；(11)、有源区；(12)、氮化硅淀积；(13)、接触刻蚀；
(14)、金属淀积和刻蚀。上述第十步的离子注入为定义晶体管的源漏区，每个晶体管都要经过两次注入，一次是轻掺杂漏(LDD)注入的浅注入，随后是中等或高剂量的源/漏注入，其步骤为在硅片上的光刻胶涂覆，掩膜版对准和曝光，显影，在未被光刻胶保护的区域，离子进行选择进入。其中，光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一，主要是将掩膜版上的图形复制到硅片上，为下一步刻蚀或离子注入工序做好准备，光刻的成本约为整个硅片制造工艺的三分之一，消耗时间占整个硅片工艺的40%飞0%。而光刻工艺中使用的光刻机，则是生产线上最贵的机台，大概5 15百万美元，其折旧速度非常快，大约3、万人民币每天。《半导体光电》2008年12月第29卷第6期公开了一篇名为《光刻胶斜坡对离子注入后图形特征尺寸的影响》一文，该文指出，在CCD的光刻工艺中，光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度都不是理想的90度，这时由曝光波长及光源剂量、光刻胶的类型影响造成的，而这样的侧墙对离子注入、刻蚀之后的图形尺寸都可能造成影响。
实用新型内容本实用新型是为了克服现有技术的不足，而提供的一种离子自对准注入的超结M0SFET，在制造MOS管工艺中，利用氧化物层作为阻挡层比用光刻胶作为阻挡层时，其离子注入效果好，刻蚀之后的特征尺寸不会因为侧墙而受到影响；同时，减少了离子注入时光刻的工艺步骤，其不仅能降低生产成本，减缓光刻机的折旧速度，还能较少整个工艺过程的时间，从而给企业带来良好的经济效益。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种离子自对准注入的超结M0SFET，一种离子自对准注入的超结M0SFET，包括半导体衬底、第一导电外延层、阱区、位于阱区中的离子注入区、栅氧化层，所述第一导电外延层内设有沟槽，所述沟槽内设有由第二导电外延层形成的柱区；所述柱区上方设有可去除的第一层氧化物，所述可除去的第一层氧化物与柱区的宽度相同，所述阱区设于第一导电外延层中，位于可去除的第一层氧化物的正下方，所述阱区比可去除的第一层氧化物的宽度大；所述栅氧化层设于第一导电外延层上，包括多晶硅层和位于多晶硅层下面的栅氧化物层，所述栅氧化层与可去除的第一层氧化物间设有一个离子注入的通道。在栅氧化层和可去除的第一层氧化物间设有一个间隙，本实用新型利用柱区上端的可去除的第一层氧化物和栅氧化层区为离子注入时的阻挡层，使得离子通过间隙自对准注入，减少了传统工艺中离子注入时所需的光刻步骤。作为优选，所述半导体衬底为重掺杂的单晶硅衬底，所述的第一导电外延层为单晶硅层。单晶硅是硅的单晶体，是一种良好的半导体材料，常用于制造半导体器件。作为优选，所述半导体衬底为η型重掺杂的单晶硅，所述的第一导电外延层为η型 单晶硅，所述第二导电外延层为P型单晶硅。作为优选，所述第一层氧化物的厚度为400(Γ6000埃。作为优选，在上述MOSFET上形成有绝缘介质层，以及在绝缘介质层上一次形成的第一层金属互连、第二层金属互连和第三层金属互连。金属层的数目随着管芯复杂程度的不同有所变化。作为优选，所述MOSFET的绝缘介质层上的金属互连层包括钨和氮化钛。用钨做局部互连金属是因为钨能够无空间地填充孔，形成钨塞(Plug)，其次，钨具有良好的磨抛特性，氮化钛充当钨的扩散阻挡层。与现有技术相比，本使用新型具有如下有益效果(1)用可去除的第一层氧化物作为离子注入阻挡层，离子自对准注入，可去除的第一层氧化物的特征尺寸比光刻胶的特征尺寸好控制；(2)在离子注入这一工艺步骤中，减少了一次光刻的步骤。
图I为本实用新型的结构示意图。图中，I一N+衬底，2— N型外延层，3— P阱区，4一P柱，5 — N+源区，6—栅氧化物层，7—多晶娃层，8一绝缘介质层，9一金属层。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。如图I所示，以N型MOSFET器件为例，一种离子自对准注入的超结M0SFET，包括N+衬底1、N型外延层2、P阱区3、N+源区5、栅氧化层6，所述N型外延层2内设有沟槽，所述沟槽内设有由P型外延层形成的P柱4 ;所述P柱4的上方设有可去除的第一层氧化物，所述可除去的第一层氧化物与P柱4的宽度相同，所述P阱区3设于N型外延层2中，位于可去除的第一层氧化物的正下方，所述P阱区3比可去除的第一层氧化物的宽度大；栅氧化层设于N型外延层2上，包括多晶硅层7和位于多晶硅层7下面的栅氧化物层6，所述栅氧化层与可去除的第一层氧化物间设有一个离子注入的通道。在制造离子自对准注入的超结MOSFET过程中，当利用栅氧化层和第一层氧化物形成的通道，使得离子自对准注入，而不需要使用传统工艺中的光刻胶涂覆、掩膜和光照等工艺，在完成离子自对准注入后，可利用刻蚀方法去除掉第一层氧化物。所述第一层氧化物的厚度为400(Γ6000埃，覆盖整个半导体。在所述MOSFET上设有绝缘介质层，在绝缘介质层上设有第一层金属互连、第二层金属互连和第三层金属互连。所述MOSFET的绝缘介质层上的金属互连层包括钨和氮化钛。较佳地，本实用新型采用热氧化法生长第一层氧化物，其厚度为5000埃。较佳地，本实用新型中的绝缘介质层采用掺磷 的硅氧化层PSG(磷硅玻璃)，为降低二氧化硅的回流温度，可掺杂硼元素形成BPSG。本实用新型中的衬底材料为N+ (100)晶向，电阻率为O. ΟΟΓΟ. 002ohmm的硅抛光片，外延层的厚度为4 10um，且电阻率在O. f IOohmm之间。沟槽的深度在I. (Tl. 5um之间，沟槽的宽度在O. 5 I. Oum之间。
权利要求1.一种离子自对准注入的超结MOSFET，包括半导体衬底、第一导电外延层、阱区、位于阱区中的离子注入区、栅氧化层，其特征在于所述第一导电外延层内设有沟槽，所述沟槽内设有由第二导电外延层形成的柱区；所述柱区上方设有可去除的第一层氧化物，所述可去除的第一层氧化物与柱区的宽度相同，所述阱区设于第一导电外延层中，位于可去除的第一层氧化物的正下方，所述阱区比可去除的第一层氧化物的宽度大；所述栅氧化层设于第一导电外延层上，包括多晶硅层和位于多晶硅层下面的栅氧化物层，所述栅氧化层与可去除的第一层氧化物间设有一个离子注入的通道。
2.根据权利要求I所述的离子自对准注入的超结M0SFET，其特征在于所述半导体衬底为重掺杂的单晶硅衬底，所述的第一导电外延层为单晶硅层。
3.根据权利要求I或2所述的离子自对准注入的超结M0SFET，其特征在于所述半导体衬底为η型重掺杂的单晶硅，所述的第一导电外延层为η型单晶硅，所述第二导电外延层为P型单晶硅。
4.根据权利要求I所述的离子自对准注入的超结M0SFET，其特征在于所述第一层氧化物的厚度为4000 6000埃。
5.根据权利要求I所述的离子自对准注入的超结M0SFET，其特征在于在所述MOSFET上设有绝缘介质层，在绝缘介质层上设有第一层金属互连、第二层金属互连和第三层金属互连。
专利摘要本实用新型公开了一种离子自对准注入的超结MOSFET，包括半导体衬底、第一导电外延层、阱区、位于阱区中的离子注入区、栅氧化层、柱区，所述柱区上方设有可去除的第一层氧化物，栅氧化层与可去除的第一层氧化物间设有一个离子注入的通道。本实用新型利用可去除的第一层氧化物作为阻挡层比用光刻胶作为阻挡层时，其离子注入效果好，刻蚀之后的特征尺寸不会因为侧墙而受到影响；同时，减少了离子注入时光刻的工艺步骤，其不仅能降低生产成本，减缓光刻机的折旧速度，还能较少整个工艺过程的时间，从而给企业带来良好的经济效益。
文档编号H01L29/78GK202662611SQ20122010491
公开日2013年1月9日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者冯明宪, 王加坤, 门洪达, 李东升, 张伟 申请人:宁波敏泰光电科技有限公司