專利名稱：自對準bcd工藝中dmos背柵溝道區的注入方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體集成電路制造工藝，特別是涉及一種自對準B⑶工藝中 DMOS背柵溝道區的注入方法。
背景技術：
近年來，在市場的強勁驅動下，B⑶技術倍受國內外業界所關注。B⑶工藝是一種 先進的單片集成工藝技術，是電源管理、顯示驅動、汽車電子等IC制造工藝的上佳選擇，具 有廣闊的市場前景。自對準DMOS在避免光刻對準誤差，形成有效溝道長度，并且降低導通電阻上有著 很好的運用，如圖1所示，為現有自對準NDMOS器件結構示意圖，包括源區、漏區以及背柵溝 道區，背柵溝道區和漏區形成于N型深阱中，N型深阱形成于一生長P型襯底上的N型埋層 上，所述源區形成于所述背柵溝道區中；圖1中的P型埋層、P阱一、P阱二為由淺溝槽隔離 的其它有源區。所述漏區為N型，漏極底部注入了 N+離子形成歐姆接觸；所述源區為N型， 形成于所述背柵溝道區上部部分區域中，通過金屬接觸引出源極；所述背柵溝道區的電極 為體極，其底部注入了 P+離子形成歐姆接觸，所述體極位于源極旁。形成所述背柵溝道區 的工藝流程為在多晶層淀積完后，通過額外的光罩即背柵溝道區光罩定義出需要注入形 成自對準DMOS背柵溝道的區域后，進行斜角注入，再通過快速熱退火形成背柵溝道區，然 后，再進行常規的多晶硅柵的光刻定義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種自對準BCD工藝中DMOS背柵溝道區的注 入方法，能調節所述DMOS器件的開啟電壓和提高所述DMOS器件的擊穿電壓。為解決上述技術問題，本發明提供一種自對準B⑶工藝中DMOS背柵溝道區的注 入方法，所述背柵溝道區通過多次注入形成，使所述背柵溝道區成為一個緩變結，所述多 次注入的能量和劑量都能調節，通過調節所述多次注入中的低能量注入的注入劑量調節所 述DMOS的開啟電壓，通過調節所述多次注入中的高能量注入的注入能量和劑量提高所述 DMOS的擊穿電壓。本發明能調節所述DMOS器件的開啟電壓和提高所述DMOS器件的擊穿電壓。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明圖1是現有自對準NDMOS器件結構示意圖；圖2是本發明工藝流程圖；圖3A是TCAD模擬的現有和本發明方法制備的自對準B⑶工藝中NDMOS器件結構 圖；圖;3B是TCAD模擬的現有和本發明方法制備的自對準B⑶工藝中NDMOS器件碰撞電離區域圖。
具體實施例方式如圖2所示，為本發明工藝流程圖，本發明所述自對準BCD工藝中DMOS背柵溝道 區的注入方法的工藝流程包括首先進行多晶硅淀積；再進行背柵溝道區光刻、刻蝕，用光刻膠形成背柵溝道區的 注入窗口 ；通過光刻膠形成的窗口對背柵溝道區進行多次注入，使所述背柵溝道區形成一 緩變結，通過調節所述多次注入中的低能量注入的注入劑量調節所述DMOS的開啟電壓，通 過調節所述多次注入中的高能量注入的注入能量和劑量提高所述DMOS的擊穿電壓；去膠、 清洗；快速熱退火對所述背柵溝道區注入的離子進行激活；繼續制程，多晶硅光刻、刻蝕。本發明著重在通過引入背柵溝道區的多次注入形成緩變結，這樣即能有效提高器 件的擊穿性能，又能很好地控制DMOS的開啟電壓。并具有工藝可行性，對自對準高壓DMOS 的發展起著不可忽視的作用。如圖3A所示，為TCAD模擬的現有和本發明方法制備的自對 準B⑶工藝中NDMOS器件結構圖。其中條件1對應于現有的單次注入，條件2、3和4都對 應于本發明的多次注入，圖3B是TCAD模擬的現有和本發明方法制備的自對準BCD工藝中 NDMOS器件碰撞電離區域圖，可以看出條件2、3和4的碰撞電離區往器件的左下方偏離，這 樣就相對遠離了溝道表面，使擊穿電壓得到提高。表1為以上四個注入條件下形成的NDMOS 器件的Vt即開啟電壓其單位為伏、Idsat即飽和電流其單位為微安以及BV即擊穿電壓其 單位為V的仿真模擬值，可以看到，引入多次注入，確實提高了擊穿電壓。同時，通過改變能 量低的注入劑量，還能有效地控制器件的開啟電壓。
條件1(單次注入)條件2(多次注入)條件3(多次注入)條件4(多次注入)Vt1. 341. 061. 21. 39Idsat268. 9239. 3257. 4235. 3BV55. 860. 259. 360表 1以上通過具體實施例對本發明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發明的限 制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應 視為本發明的保護范圍。
權利要求
1. 一種自對準B⑶工藝中DMOS背柵溝道區的注入方法，其特征在于所述背柵溝道區 通過多次注入形成，使所述背柵溝道區成為一個緩變結，所述多次注入的能量和劑量都能 調節，通過調節所述多次注入中的低能量注入的注入劑量調節所述DMOS的開啟電壓，通過 調節所述多次注入中的高能量注入的注入能量和劑量提高所述DMOS的擊穿電壓。
全文摘要
本發明公開了一種自對準BCD工藝中DMOS背柵溝道區的注入方法，所述背柵溝道區通過多次注入形成，使所述背柵溝道區成為一個緩變結，所述多次注入的能量和劑量都能調節，通過調節所述多次注入中的低能量注入的注入劑量調節所述DMOS的開啟電壓，通過調節所述多次注入中的高能量注入的注入能量和劑量提高所述DMOS的擊穿電壓。本發明能調節DMOS器件的開啟電壓和提高其擊穿電壓。
文檔編號H01L21/265GK102087978SQ20091020189
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月8日 優先權日2009年12月8日
發明者丁宇, 錢文生 申請人:上海華虹Nec電子有限公司