專利名稱：一種平底結(jié)功率場效應(yīng)晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該實(shí)用新型涉及一種功率場效應(yīng)晶體管(VDMOS)，屬半導(dǎo)體功率器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
垂直導(dǎo)電雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管(VDMOS)是目前功率場效應(yīng)晶體管的主要類型，傳統(tǒng)工藝制造的器件剖面結(jié)構(gòu)圖見附圖1，P阱是由兩部分組合而成位于中心的濃度較大、 結(jié)深較大的P+區(qū)和面積較大(包裹并重疊P+區(qū))、濃度較小、結(jié)深較小的P-區(qū)疊加而成一個(gè)碗狀的P阱區(qū)。傳統(tǒng)工藝P阱加工成碗狀的目的是為了減小源極擴(kuò)散區(qū)N+/P阱/N-外延層這三層結(jié)構(gòu)寄生形成的NPN管的影響，寄生NPN管的觸發(fā)遲早和放大能力大小直接影響該VDMOS的單脈沖雪崩擊穿能量(EAS)的大小，采用這種結(jié)構(gòu)的器件制造工藝需要有一次專門的P+區(qū)光刻，而且是在P-區(qū)形成之前。傳統(tǒng)的VDMOS典型制造流程為I)外延片備料。2)P+區(qū)光刻，P+注入、退火。3)柵氧化。4)淀積多晶硅，多晶硅摻雜。5)多晶光刻、刻蝕、氧化。6) P-自對(duì)準(zhǔn)注入、退火。7)源擴(kuò)散區(qū)光刻、注入。8)淀積氧化層+磷硅玻璃、回流。9)源、柵接觸孔光刻、刻蝕。10)鋁電極光刻、刻蝕。11)氮/氫退火。12)背面金屬化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)P阱中P+區(qū)結(jié)深大和需光刻選擇帶來的不利影響，提供了一種新的器件結(jié)構(gòu)，見附圖2 P阱中P+區(qū)結(jié)深小于P-區(qū)結(jié)深， P阱底部是由P-區(qū)形成的平底結(jié)；結(jié)淺的P+區(qū)擠壓源擴(kuò)散區(qū)，源擴(kuò)散區(qū)的結(jié)深在溝道側(cè)比受到擠壓的靠近P阱中心的另一側(cè)大。傳統(tǒng)器件通過設(shè)置P+區(qū)加大P阱結(jié)深和中心濃度以增加寄生NPN管的基區(qū)寬度和濃度來減弱寄生管的影響，新器件不是通過調(diào)節(jié)P阱參數(shù)來控制寄生管，而是通過淺結(jié) P+區(qū)擠壓寄生管發(fā)射區(qū)N+區(qū)(即源擴(kuò)散區(qū))結(jié)深和濃度來抑制寄生管影響。新器件中P+ 區(qū)的注入是不需光刻版的表面普注，結(jié)深也沒有超過P-區(qū)，表現(xiàn)在器件結(jié)構(gòu)上P阱是平底形狀，區(qū)別于傳統(tǒng)的碗形結(jié)。由于P+區(qū)是硅柵側(cè)墻形成后的普注，不需要光刻版，版圖設(shè)計(jì)時(shí)不需要考慮P+區(qū)到源極擴(kuò)散區(qū)的規(guī)則，柵與柵之間的間隔(等于P阱寬度減去兩個(gè)溝道長度)區(qū)能做到更小，這樣能縮小元胞面積。同時(shí)，由于P阱結(jié)深減小，外延層漂移區(qū)有效厚度增加，能提高器件耐壓。新結(jié)構(gòu)的有益效果是能有效減小VDMOS多晶柵之間的設(shè)計(jì)尺寸，減小P阱結(jié)深，從而達(dá)到提高集成度、提高耐壓和降低導(dǎo)通電阻的目的。

圖I為傳統(tǒng)VDMOS元胞結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為新的VDMOS元胞結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中虛線為P-/P+和N-/N+結(jié)界面。圖中1為傳統(tǒng)VDMOS元胞源N+擴(kuò)散區(qū)；2為傳統(tǒng)VDMOS元胞P阱P+擴(kuò)散區(qū)；3為傳統(tǒng)VDMOS元胞P阱P-擴(kuò)散區(qū)；4為傳統(tǒng)VDMOS器件N-外延層；5為新式VDMOS元胞硅柵側(cè)墻；6為新式VDMOS元胞源N+擴(kuò)散區(qū)；7為新式VDMOS元胞P阱P+擴(kuò)散區(qū)；8為新式VDMOS 元胞P阱P-擴(kuò)散區(qū)。
具體實(shí)施方式
[0022]本實(shí)用新型的制造流程為[0023]I)外延片備料。[0024]2)分壓環(huán)光刻，硼離子注入、退火。[0025]3)柵氧化。[0026]4)淀積多晶硅，多晶硅摻雜。[0027]5)多晶光刻、刻蝕、氧化。[0028]6) P-自對(duì)準(zhǔn)注入、退火。[0029]7)源擴(kuò)散區(qū)光刻、注入。[0030]8)淀積二氧化硅膜、多晶柵側(cè)墻刻蝕，P+普注。[0031]9)淀積氧化層+磷硅玻璃、退火。[0032]10)源、柵接觸孔光刻、刻蝕。[0033]11)鋁電極光刻、刻蝕。[0034]12)氮/氫退火。[0035]13)背面金屬化。[0036]P阱中P+區(qū)結(jié)深小于P-區(qū)結(jié)深，P阱底部是由P-區(qū)形成的平底結(jié)；結(jié)淺的P+區(qū)
擠壓源擴(kuò)散區(qū)，源擴(kuò)散區(qū)的結(jié)深在溝道側(cè)比受到擠壓的靠近P阱中心的另一側(cè)大。
權(quán)利要求1.一種平底結(jié)功率場效應(yīng)晶體管，其特征在于P阱中P+區(qū)結(jié)深小于P-區(qū)結(jié)深，P阱底部是由P-區(qū)形成的平底結(jié)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種平底結(jié)功率場效應(yīng)晶體管，其特征在于結(jié)淺的P+區(qū)擠壓源擴(kuò)散區(qū)，源擴(kuò)散區(qū)的結(jié)深在溝道側(cè)比受到擠壓的靠近P阱中心的另一側(cè)大。
專利摘要一種平底結(jié)功率場效應(yīng)晶體管，其特征在于P阱中P+區(qū)結(jié)深小于P-區(qū)結(jié)深，P阱底部是由P-區(qū)形成的平底結(jié)。
文檔編號(hào)H01L21/336GK202352678SQ201020207389
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者江秉閏, 鄢細(xì)根, 馬潔蓀 申請(qǐng)人:華越微電子有限公司