功率金属氧化物半导体场效晶体管结构及其制程方法技术

本发明专利技术是提供一种功率金属氧化物半导体场效晶体管的结构及其制程方法，其在组件单一记忆单元的源极接点区加入一沟道式电场屏护设计，可达到浅结（ｓｈａｌｌｏｗ？ｊｕｎｃｔｉｏｎ）低导通电阻，此外利用源极接点区下重掺杂区结分布的改变而可保有较佳的雪崩崩溃能量，以提升组件雪崩崩溃能量的耐受度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种功率金属氧化物半导体场效晶体管(Power M0SFET)结构及其 制程方法，尤指具有雪崩能量改进及可达浅结(shallow junction)的功率金属氧化物半导 体场效晶体管。
技术介绍
功率金属氧化物半导体场效晶体管(Power M0SFET)已被广泛使用在许多的应用 上，例如分离组件、光电子组件、电源控制组件、直流对直流转换器、马达驱动等。这些应用 需要一个特殊的崩溃电压、低导通电阻、高开关切换速度、和广大的安全操作区域。除此之 外，对大部分的应用来说，功率金属氧化物半导体场效晶体管需要能够在有电感性负载的 情形发生时被导通与截止。当功率金属氧化物半导体场效晶体管从导通被切换至截止时， 此感应负载会在源极与漏极之间感应出一电磁力，并加快雪崩崩溃电流的增加速度；而当 寄生的双极性晶体管被导通时，组件便会毁损。 因此，在这种情形之下，功率金属氧化物半导体场效晶体管必须保持大量的压力 来避免破坏性失败的发生，此种能力即被称为组件的「强健性(ruggedness)」。 一般而言， 功率金属氧化物半导体场效晶体管的强健性是被定义在一个单一脉波电感性负载切换 (Un本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率金属氧化物半导体场效晶体管结构的制程方法，其特征在于，其包含下列步骤：（ａ）提供一衬底作为漏极，其上具有一外延层；（ｂ）在所述外延层上蚀刻出一栅极浅沟道结构及一源极浅沟道结构；（ｃ）在所述些浅沟道的侧壁及底部形成氧化物层，并在所述沟道内沉积多晶硅结构；（ｄ）进行一第一次离子注入制程，以在所述外延层中形成一浅基体结；（ｅ）进行一第二次离子注入制程，以在所述外延层中形成一浅源极结；（ｆ）沉积一介电质层，利用掩模光刻制程在所述外延层中蚀刻所述源极浅沟道结构以形成一源极接点区；（ｇ）进行一倾角离子注入制程，以在所述源极浅沟道结构两侧的所述外延层中各形成一重掺杂区；及（ｈ）沉积一金属导线以与所述...

【技术特征摘要】
一种功率金属氧化物半导体场效晶体管结构的制程方法，其特征在于，其包含下列步骤(a)提供一衬底作为漏极，其上具有一外延层；(b)在所述外延层上蚀刻出一栅极浅沟道结构及一源极浅沟道结构；(c)在所述些浅沟道的侧壁及底部形成氧化物层，并在所述沟道内沉积多晶硅结构；(d)进行一第一次离子注入制程，以在所述外延层中形成一浅基体结；(e)进行一第二次离子注入制程，以在所述外延层中形成一浅源极结；(f)沉积一介电质层，利用掩模光刻制程在所述外延层中蚀刻所述源极浅沟道结构以形成一源极接点区；(g)进行一倾角离子注入制程，以在所述源极浅沟道结构两侧的所述外延层中各形成一重掺杂区；及(h)沉积一金属导线以与所述源极接点区接触而形成一源极金属导线。2. 如权利要求1所述的制程方法，其特征在于，所述衬底为N+型红磷衬底，在所述衬底 下具有一导电金属层，所述外延层为N—型外延层。3. 如权利要求2所述的制程方法，其特征在于，所述N+型红磷衬底具有0 0. 0015 Q-cm的电阻值。4. 如权利要求1所述的制程方法，其特征在于，所述栅极浅沟道结构及所述源极浅沟 道结构的纵横比为1 : 6。5. 如权利要求4所述的制程方法，其特征在于，所述栅极浅沟道结构及所述源极浅沟 道结构在所述外延层中的蚀刻深度为0. 5 1. 5 m。6. 如权利要求1所述的制程方法，其特征在于，所述浅基体结为一P—浅基体结，所述浅 源极结为一 N+浅源极结，所述些重掺杂区为一 P+重掺杂区。7. 如权利要求1所述的制程方法，其特征在于，所述第一及第二次离子注入制程为全 面性注入制程。8. 如权利要求1所述的制程方法，其特征在于，所述源极接点区在所述外延层中的蚀 刻深度为0. 1 0. 7 ii m。9. 如权利要求1所述的制程方法，其特征在于，所述倾角离子注入制程包含两次旋转 倾角离子注入制程，其倾角为正负7度。10. —种功率金属氧化物半导体场效晶体管结构的制程方法，其特征在于，包含下列步骤(a) 提供一衬底作为漏极，其上具有一外延层；(b) 进行一第一次离子注入制程，以在所述外延层中形成一浅基体结；(c) 进行一第二次离子注入制程，以在所述外延层中形成一浅源极结；(d) 在所述外延层上蚀刻出一栅极浅沟道结构及一源极浅沟道结构；(e) 在所述些浅沟道的侧壁及底部形成氧化物层，并在所述沟道内沉积多晶硅结构；(f) 沉积一介电质层，利用掩模光刻制程在所述外延层中蚀刻所述源极浅沟道结构以 形成一源极接点区；(g) 进行一倾角离子注入制程，以在所述源极浅沟道结构两侧的所述外延层中各形成 一重掺杂区；及(h)沉积一金属导线以与所述源极接点区接触而形成一源极金属导线。11. 如权利要求10所述的制程方法，其特征在于，所述衬底为N+型红磷衬底，在所述衬 底下具有一导电金属层，所述外延层为N—型外延层。12. 如权利要求11所述的制程方法，其特征在于，所述N+型红磷衬底具有0 0. 0015 Q-cm的电阻值。13. 如权利要求IO所述的制程方法，其特征在于，所述栅极浅沟...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏世宗，
申请(专利权)人：马克斯半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]