增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管单片集成制作工艺

摘要

增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管单片集成制作工艺是一种用于在同一块IC上同时制作高压(650V)共漏的增强型和耗尽型VDMOS的工艺方法，VDMOS的材料片是采用的N(100)掺砷衬底，电阻率小于0.005Ω·cm，外延厚度55μm，外延电阻率24Ω·cm。耐压可以稳定的做到650V，最高可以做到700V。为了在增强型的VDMOS表面制作一个耗尽型VDMOS，要对耗尽区域进行独立的开启电压调节，即增加一次用VT版的杂质。同时对于工艺过程的前后做了相应的调整。该工艺具有光刻次数少，成本低，制成控制简单的优点。

主权项

1.一种增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管单片集成制作工艺，其特征在于该制作工艺具体的实现方式如下：采用N(100)掺砷衬底，1.)场区氧化：芯片整片氧化，氧化层厚度为9900～11000，2.)有源区光刻，腐蚀：将片内要形成增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管的区域以及形成高压终端的区域打开，将这些区域的氧化层去掉，3.)JFET注入：整片注入，由于场区厚氧化层的存在，构成自对准注入，只有有源区的位置被注入；能量90KeV～110KeV；注入剂量1.1E12～1.3E12；杂质为磷，4.)P⁺光刻，硼注入：在高压终端的位置注入，注入能量70KeV～90KeV；注入剂量9E14～1.1E15；杂质为硼，要形成高压终端的P⁺环，5.)P阱光刻，注入，推结深：在增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管的区域，注入能量70KeV～90KeV；注入剂量2.0E13～2.2E13；杂质为硼，退火条件1150℃氮气110分钟，6.)耗尽型垂直双扩散型场效应管VT光刻，注入：在形成耗尽型垂直双扩散型场效应管的区域注入，注入能量130KeV～150KeV；注入剂量2.2E12～2.4E12；杂质为砷，7.)栅氧化：整片氧化，在增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管的区域氧化厚度达到8.)多晶硅栅极淀积、掺杂，光刻，刻蚀：栅氧化后应立刻进炉管进行多晶硅淀积，以免表面粘污，多晶硅淀积厚度9.)源极N⁺光刻，注入，推结深：在增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管区域内，要形成VDMOS的源极区域做N⁺注入，注入能量140KeV～160KeV；注入剂量4.5E15～5.5E15；杂质为砷，10.)接触孔光刻，刻蚀：在增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管以及和多晶硅栅极上，开出铝接触用的接触孔，采用先干后湿的方法，先干法刻蚀2100～2300，然后湿法漂净剩余的氧化层，11.)接触孔注入：整片注入，由于只有孔开出来的区域是没有厚氧化层的，实际上也就只有孔的位置会被注入，注入能量70KeV～90KeV；注入剂量9.0E14～1.1E15；杂质为硼，增加欧姆接触的良好性，降低反向二极管的正向导通压降，12.)蒸铝，腐蚀铝：整片蒸铝，铝厚3μm，厚铝可以提高电流能力和可靠性，然后腐蚀掉有VDMOS源区和多晶硅栅极外的铝，13.)压点刻蚀：在增强型和耗尽型垂直双扩散型场效应管的栅极和源极上，开出封装时用来金丝焊接的区域即压点区域，直接干法刻蚀到到铝层表面，将铝层上面的保护的钝化层刻蚀干净。