带超大电阻和大容量电容的结型场效应管及制备方法技术

技术编号:3792189 阅读:355 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
带超大电阻和大容量电容的结型场效应管及制备方法是一种在普通结型场效应管的基础上增加超大阻值的多晶硅电阻和大容量电容的改进型结型场效应管,该结型场效应管的结构是在栅极与源极之间增加超大阻值多晶硅电阻,在栅极与漏极极之间增加大容量电容。本发明专利技术的普通结型场效应管与超大阻值多晶硅电阻和ONO电容结构的改进型场结型效应管采用的是P<111>,电阻率为8~13Ω.cm;本发明专利技术的结型场效应管既具有输入电阻高的特点,同时又有着比普通结型场效应管低很多的噪声系数,同时受温度和辐射影响也很小,开拓了更广阔的市场,获取了更大的利润空间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种在普通结型场效应管的基础上增加超大阻值的多晶硅电阻和大 容量电容的改进型结型场效应管,属于半导体制作

技术介绍
场效应晶体管具有输入电阻高、噪声系数低、受温度和辐射影响小等优点,在 前置电压放大、阻抗变换电路、振荡电路、高速开关电路等方面应用也越来越广泛。 在大屏幕电视机、彩色显示器、电脑的电源及主板、音响、手机、直流电机调速器 等电路中都可看到场效应管的身影。而此类产品都涉及到噪声问题,如果减小噪声 成为该类产品的一大难题。嗓声是半导体器件的固有特性,也是半导体器件的重要 参数之一。半导件器件的嗓声问题是一个综台性的题,因为制作低噪声器件必须使 用优质材料、高纯化学试剂、高纯去离予水、高纯气体、低燥声器件的设计和工艺 加工手段.还依赖于良好的净化环境,良好的工业管理和质量检测、精良的测试 设备等等条件,涉及到冶金、化工、材料工业、管理工程,仪表工业以及微电子技 术的发展。本专利技术首先从结构上加以改进,已达到既能有较高的输入阻抗,又能大大的降 低噪声系数。图1和图2分别是常规的结型场效应管和经过本公司专利技术的改进型结型 场效应管的结构图的比较。改进型结型场效应管增加了超大阻值多晶硅电阻(高达 1GQ)和大容量电容(10PF),在减小噪声方面起到独特的效果。从工艺控制上我们又经过充分的调研后在工艺细节上进行严格控制1.选用 结型场效应晶体管专用的优质单晶材料;2.外延层质量要求电阻率和厚度的一致 性达到±1%的误差范围内;3.在扩散、氧化、CVD、台金等各次高温加工工序中, 进出炉时选择石英舟的推拉速度为每分钟4英寸,以减小二次缺陷形成;4.隔离 氧化后加氮气退火,以减少外延层层错;5.采用惨硅铝电子束蒸发工艺代替纯铝 蒸发,以减少接触孔内的腐蚀坑,7.采用氡氢合金工艺,降低界面态,8.选择双层钝化,改善器件表面电场结构,特别是第一次钝化层厚度要严格控制,因为 它对低噪声工艺的成败起着重要的作用。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是为了降低结型场效应管的噪声,提高结型场效应管 的输入阻抗。采用的是普通结型场效应管与超大阻值多品硅电阻和大容量电容结构 的。技术方案本专利技术与普通结型场效应管来相比较,该结型场效应管的结构是在 栅极与源极之间增加超大阻值多晶硅电阻,在栅极与漏极极之间增加大容量电容。 版图上已经加以改进,同时也采用了特殊工艺来提高超大多晶硅电阻和大容量电容 的稳定性和均匀性。本专利技术的普通结型场效应管与超大阻值多晶硅电阻和ONO电容结构的改进型场结型效应管采用的是P〈111〉,电阻率为8 13Q 'cm;工艺流程如图4所示,工艺步骤如下1)2)3)4).投料.外延生长.标记光刻,采用P型基片,晶向为<111>电阻率为8 13Q cm; T=3.6~4.4um P=1.08~1.32Q cm;刻蚀刻蚀出对位标记,以供后面工序对准; 生长500A左右的热氧化层, 主要作为注入氧化层; 5).隔离光刻,注入注入区域为隔离槽区,注入能量为60KEV左右,注入剂量为2.0E15B 3E15,杂质为硼;温度为1200。C,通氮气,退火时间为30分钟左右, 将圆片表面的二氧化硅全部用1: 1HF酸腐蚀4分钟 使圆片表面二氧化硅的厚度小于50A;测试不同隔离岛之间的漏电流,如果漏电流在100uA 以下,表明隔离已经基本隔通; 生长500A左右的热氧化层, 主要作为注入氧化层; 10).基区光刻,注入光刻得到基区区域,并对基区区域进行离子注入,注入6)7).隔离退火 .漂氧化层:8).隔离测试9).薄氧氧化11) .TOES:12) .基区退火13) .E区光刻,腐蚀:14) .E区予扩15).予扩后测试:16) .N+扩散:17) . E区TE0S:18) . LP多晶:19) .多晶注入20) .电阻头注入21) .多晶光刻22) .去背面多晶23) .TEOS:24) .多晶退火25) .孔光刻、腐蚀26) .溅射铝硅27) .铝光刻、刻蚀28) .CVD钝化:29) .PESI3N4 :30) .SI3N4亥iJ蚀31) .压点光刻、刻蚀:淀积5000A左右的二氧化硅; 退火温度1100'C,通氮气,退火时间120分钟;光刻、腐蚀出来E区窗口;扩散区域为N+扩散区,温度由80(TC升温至90(TC,先 通5分钟氮气,接着通15分钟的扩散磷源,最后再通 5分钟的氮气,在此过程温度均为90CTC; 此时结型场效应管己经形成,对其电流Idss进行测试,如果达到要求,可继续下道工序;如果电流Idss偏大,需要继续进基区退火来调整Wss大小;温度由80(TC升温至IOO(TC,先通5分钟氮气,接着通15分钟的扩散磷源,最后再通5分钟的氮气,在此过程温度均为誦。C; 淀积5000A左右的二氧化硅; 淀积4000A左右的多晶硅; 注入能量为60KEV左右,注入剂量为3.0E13,杂质为硼;注入区域为多晶电阻头,注入能量为60KEV左右,注入剂量为2.0E15、杂质为硼;将多晶电阻以外的多晶硅刻蚀掉; 去掉圆片背面的多晶硅; 淀积5000A左右的二氧化硅; 退火温度为90(TC,通氮气,退火时间为10分钟; 将引线孔打开; 溅射0.8 1.2微米铝硅; 制作器件金属引线; 淀积10000A钝化保护层; 淀积5000人;将5000A刻蚀掉,此工艺可以提高超高阻值多晶硅电阻的片内均匀性和稳定性;光刻刻蚀出压点区域。在这个工艺条件下,对工艺细节进行严格控制,最终形成普通结型场效应管与 超大阻值多晶硅电阻和大容量电容结构的改进型场结型效应管,其基本参数如下 Idss=10mA/Ids=5V; Gm=40mS/VGS=0、 VDS=5V; BVG/DS=30V。 有益效果通过结构上对普通结型场效应管进行改进,既保证了能有比较大的 输入阻抗,又能对噪声系数进行改进;而工艺上的严格控制,更进一步减少了工艺 制作带来的噪声,从而达到了普通结型场效应管所不能及的效果;该专利技术在普通结 型场效应管的基础上进一歩降低了噪声,从而市场前景比普通的结型场效应管更为 广阔,价格也更为可观,目前已经获得了很大的经济效益。附图说明-图1是普通结型场效应管的结构图。 图2是改进型结型场效应管的结构图。 图3是普通结型场效应管工艺流程。 图4是改进型结型场效应管工艺流程。 图5是改进型结型场效应管纵向结构图。具体实施例方式该结型场效应管的结构是在栅极与源极之间增加超大阻值多晶硅电阻,在栅极 与漏极极之间增加大容量电容。采用带超大电阻和大容量电容的高阻抗低噪声改进型结型场效应管工艺具体实施方式如下1. 投料晶向为<111>电阻率为 cm;2. 外延生长:T=3.6~4.4um P=1.08 1.32Q cm;3. 标记光刻,刻蚀刻蚀出对位标记,以供后面工序对准;4. 薄氧氧化生长500A左右的热氧化层,主要作为注入氧化层;5. 隔离光刻,注入60KEV2.0E15B 3E15B 6隔离退火1200。C30'N27. 漂氧化层1: 1HF酸腐蚀4分钟8. 隔离测试测试不同隔离岛之间的漏电流,如果漏电流在100uA以下,表明隔离已经基本隔通;9. 薄氧氧化生长500A左右的热氧化层,主要作为注入氧本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种带超大电阻和大容量电容的结型场效应管,其特征在于该结型场效应管的结构是在栅极与源极之间增加超大阻值多晶硅电阻,在栅极与漏极极之间增加大容量电容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱伟民马晓辉聂卫东
申请(专利权)人:无锡市晶源微电子有限公司
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利