【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体电力电子器件制造
,特别地,涉及一种集成ESD保护的耗尽型功率MOS器件的制备方法。
技术介绍
MOSFET器件分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET,对于耗尽型MOSFET,因为在漏极和源极的氧化层内掺入了大量离子,使得在栅压VGS=0时,在氧化层的掺杂离子的作用下,衬底表层中会感应出与衬底掺杂类型相反多数载流子形成反型层,即源-漏之间存在沟道,只要在源-漏之间加上正向电压,就能产生漏极电流,当加上栅压VGS时,会使多数载流子流出沟道,反型层变窄沟道电阻变大,当栅压VGS增大到一定时,反型层消失,沟道被耗尽,耗尽型MOSFET会关断。然而,现有的制造MOSFET器件的过程中常常发生ESD(Electro-Static Discharge)事件,如果半导体器件位于ESD放电的通路上,很有可能损坏。功率MOSFET器件抗ESD冲击能力主要取决于两个因素:第一,栅氧击穿电压,功率MOS器件中的栅氧很薄,一般介于10nm~200nm之间,其击穿电压约为10V~100V,如果施加到器件栅极-源极的ESD有效电压超过栅氧的击穿电压,则氧化层损坏,器件失效;第二,栅极-源极电容,此电容越大,器件吸收ESD放电的能力越强,施加到栅极-源极的ESD有效电压越低,例如,当此电容较大时,3kV的ESD放电可能只会带来40V~50V的ESD有效电压应力。另外,公开号为CN102931093的中国专利公开了一种N沟道耗尽型功率MOSFET器件及制造方法,其包括:进行离子注入和退火工艺,在所述栅极之间的有源区中 ...
【技术保护点】
一种集成ESD保护的耗尽型功率MOS器件的制备方法,其特征在于,包括: 步骤一、场氧化层生长,环区光刻和环区场氧刻蚀,光刻胶去除,环区屏蔽氧化层生长,和环区离子注入; 步骤二、环区推结和环区氧化层再生长; 步骤三、有源区光刻,场氧刻蚀和光刻胶去除; 步骤四、阱区屏蔽氧化层生长,阱区光刻,阱区离子注入,光刻胶去除; 步骤五、ESD多晶硅淀积,ESD离子注入; 步骤六、ESD多晶硅光刻和刻蚀,光刻胶去除; 步骤七、阱区较高温推结,和阱区屏蔽氧化层去除; 步骤八、VTH屏蔽氧化层生长,VTH离子注入; 步骤九、栅氧生长,栅极多晶硅淀积; 步骤十、栅极多晶硅光刻和刻蚀,光刻胶去除; 步骤十一、源区光刻和离子注入,源区推结; 步骤十二、ILD氧化层淀积,ILD致密,接触孔光刻和刻蚀,回流,接触孔注入; 步骤十三、金属淀积,金属光刻和刻蚀,背面减薄和背面金属化。
【技术特征摘要】
1.一种集成ESD保护的耗尽型功率MOS器件的制备方法,其特征在于,包括:
步骤一、场氧化层生长,环区光刻和环区场氧刻蚀,光刻胶去除,环区屏蔽氧化层生长,和环区离子注入;
步骤二、环区推结和环区氧化层再生长;
步骤三、有源区光刻,场氧刻蚀和光刻胶去除;
步骤四、阱区屏蔽氧化层生长,阱区光刻,阱区离子注入,光刻胶去除;
步骤五、ESD多晶硅淀积,ESD离子注入;
步骤六、ESD多晶硅光刻和刻蚀,光刻胶去除;
步骤七、阱区较高温推结,和阱区屏蔽氧化层去除;
步骤八、VTH屏蔽氧化层生长,VTH离子注入;
步骤九、栅氧生长,栅极多晶硅淀积;
步骤十、栅极多晶硅光刻和刻蚀,光刻胶去除;
步骤十一、源区光刻和离子注入,源区推结;
步骤十二、ILD氧化层淀积,ILD致密,接触孔光刻和刻蚀,回流,接触孔注入;
步骤十三、金属淀积,金属光刻和刻蚀,背面减薄和背面金属化。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤四进一步包括:
阱区屏蔽氧化层生长的具体条件为:厚度为20~50nm,850~900℃;
阱区离子注入为:硼离子注入,剂量1E13~1E14cm-2,能量40~100keV。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的步骤五进一步包括:ESD离子注入采用硼离子注入,剂量2E13~1E14cm-2,能量60keV。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的步骤六进一步包括:ESD多晶硅光刻和刻蚀采用等离子干法刻蚀。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的步骤七进一步包括:阱区较高温推结的条件为:1150~1175℃,时间为60~120分钟。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的步骤八进一步包括:
VTH屏蔽氧化层生长的具体条件为:厚度为20~50nm,850~900℃;
...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒲奎,周仲建,
申请(专利权)人:成都方舟微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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