一種功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法及結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]功率集成電路有時(shí)也稱高壓集成電路，是現(xiàn)代電子學(xué)的重要分支，可為各種功率變換和能源處理裝置提供高速、高集成度、低功耗和抗輻照的新型電路，廣泛應(yīng)用于電力控制系統(tǒng)、汽車電子、顯示器件驅(qū)動(dòng)、通信和照明等日常消費(fèi)領(lǐng)域以及國(guó)防、航天等諸多重要領(lǐng)域。其應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大，對(duì)其核心部分的高壓器件也提出了更高的要求。
[0003]對(duì)功率器件MOSFET而言，第一，在保證擊穿電壓的前提下，必須盡可能地降低器件的導(dǎo)通電阻來提高器件性能。但擊穿電壓和導(dǎo)通電阻之間存在一種近似平方關(guān)系，形成所謂的“硅限”。第二，必須便于高低壓集成，智能功率集成電路中，除了功率處理電路，還包括控制電路，邏輯電路，保護(hù)電路，接口電路等低壓電路，因此功率器件不能影響低壓電路的運(yùn)行，兩者之間必須具備良好的隔離，SOI技術(shù)由于其全介質(zhì)隔離、速度快、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，迅速在中小功率的應(yīng)用場(chǎng)合占據(jù)了大部分的市場(chǎng)份額。當(dāng)器件耐壓處于中小范圍內(nèi)時(shí)，縱向耐壓的影響相對(duì)較小，橫向耐壓決定了器件的擊穿電壓。傳統(tǒng)的橫向LDMOS器件結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)峰值通常集中在器件的源極和漏極兩端，整個(gè)漂移區(qū)電場(chǎng)呈U字型分布，且表面電場(chǎng)較高。傳統(tǒng)的橫向RESURF SOI技術(shù)，比如場(chǎng)板技術(shù)，薄硅膜技術(shù)等，在一定程度上提高了漂移區(qū)中部電場(chǎng)，但器件性能改善有限，且使得器件表面電場(chǎng)更高，增加了器件使用過程中的可靠性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法及結(jié)構(gòu)，旨在如何有效的提高漂移區(qū)中部電場(chǎng)并提高體內(nèi)電場(chǎng)的問題。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法，所述制備方法包括:
[0007]在薄膜SOI圓片上進(jìn)行磷注入，進(jìn)行高溫退火，激活注入離子，進(jìn)行硅刻蝕，一直到埋氧層，形成3102介質(zhì)層窗口，進(jìn)行S1 2沉積，進(jìn)行S1 2刻蝕，一直到埋氧層表面，形成多晶娃窗口，進(jìn)行多晶娃沉積；
[0008]通過特殊定制的光刻板進(jìn)行磷注入，再進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的高溫退火；
[0009]形成漏極、源極、柵極以及柵氧和多晶硅柵，多晶硅柵和漂移區(qū)中的柵相連；
[0010]沉積場(chǎng)氧S12和金屬，并對(duì)金屬進(jìn)行刻蝕，形成源、漏、柵金屬。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述高溫退火、激活注入離子的退火溫度為800?900°C，退火時(shí)間為2?5min，形成重?fù)诫sη型漂移區(qū)。
[0012]優(yōu)選地，所述形成的S12介質(zhì)層窗口的兩邊緣距離重?fù)诫sη型漂移區(qū)兩邊緣0.5 ~ I μ mD
[0013]優(yōu)選地，所述多晶硅窗口兩邊緣距離介質(zhì)槽兩邊緣0.5?I μ m。
[0014]優(yōu)選地，所述通過特殊定制的光刻板進(jìn)行磷注入再進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的高溫退火的退火溫度為900?1200°C，時(shí)間為400?800min，使得多晶硅的摻雜濃度從源到漏線性增加。
[0015]優(yōu)選地，所述多晶硅內(nèi)部的摻雜濃度從靠近源極的一端到靠近漏極的一端逐漸增加，近似成線性分布，并在S12槽兩側(cè)形成高摻雜濃度的η型層，且重?fù)诫sη型漂移區(qū)從器件表面到埋氧層上表面。
[0016]一種功率器件結(jié)構(gòu)，所述功率器件結(jié)構(gòu)包括:
[0017]P型襯底、埋氧層、源極、柵極、η型偏移區(qū)、線性摻雜多晶硅層、重?fù)诫sη型層、S12和漏極；
[0018]所述P型襯底在所述功率器件的底部，所述埋氧層在所述P型襯底之上，所述，所述線性摻雜多晶硅內(nèi)部的摻雜濃度從靠近所述源極的一端到靠近所述漏極的一端逐漸增加，成線性分布，并在S12槽兩側(cè)形成高摻雜濃度的η型層。
[0019]優(yōu)選地，所述形成的S12介質(zhì)層窗口的兩邊緣距離重?fù)诫sη型漂移區(qū)兩邊緣
0.5?I μπι ;所述多晶娃窗口兩邊緣距離介質(zhì)槽兩邊緣0.5?I μπι。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供一種功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法，通過在薄膜SOI圓片上進(jìn)行磷注入，進(jìn)行高溫退火，激活注入離子，進(jìn)行硅刻蝕，一直到埋氧層，形成3102介質(zhì)層窗口，進(jìn)行S12沉積，進(jìn)行S12刻蝕，一直到埋氧層表面，形成多晶硅窗口，進(jìn)行多晶硅沉積；通過特殊定制的光刻板進(jìn)行磷注入，再進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的高溫退火；形成漏極、源極、柵極以及柵氧和多晶硅柵，多晶硅柵和漂移區(qū)中的柵相連；沉積場(chǎng)氧S12和金屬，并對(duì)金屬進(jìn)行刻蝕，形成源、漏、柵金屬，從而可以有效的提高器件擊穿電壓，降低器件導(dǎo)通電阻。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明實(shí)施例功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法的流程示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光刻板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磷注入的示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成重?fù)诫sη型偏移區(qū)的示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成S12介質(zhì)層窗口的示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種S12沉積的示意圖；
[0027]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成多晶娃窗口的不意圖；
[0028]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多晶硅沉積并進(jìn)行磷注入的示意圖；
[0029]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成源極、漏極、柵極的示意圖；
[0030]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成金屬電極的示意圖；
[0031]10為漏極，11為S12,12為重?fù)诫sη型層，13為線性摻雜多晶硅層，14為η型偏移區(qū)，15為柵極，16為源極，17為埋氧層，18為P型襯底。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0033]實(shí)施例一
[0034]參考圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法的流程示意圖。
[0035]在實(shí)施例一中，所述功率器件結(jié)構(gòu)的制備方法包括:
[0036]步驟101，在薄膜SOI圓片上進(jìn)行磷注入，進(jìn)行高溫退火，激活注入離子，進(jìn)行硅刻蝕，一直到埋氧層，形成S1j質(zhì)層窗口，進(jìn)行S1 2沉積，進(jìn)行S1 2刻蝕，一直到埋氧層表面，形成多晶娃窗口，進(jìn)行多晶娃沉積；
[0037]步驟102，通過特殊定制的光刻板進(jìn)行磷注入，再進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的高溫退火；
[0038]具體的，光刻板參考圖2所示，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光刻板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]步驟103，形成漏極、源極、柵極以及柵氧和多晶硅柵，多晶硅柵和漂移區(qū)中的柵相連；
[0040]步驟104，沉積場(chǎng)氧S12和金屬，并對(duì)金屬進(jìn)行刻蝕，形成源、漏、柵金屬。
[0041]具體的，工藝流程的具體步驟如下:
[0042](I)在薄膜SOI圓片上進(jìn)行磷注入；(圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磷注入的示意圖)
[0043](2)進(jìn)行高溫退火，激活注入離子，形成重?fù)诫sη型漂移區(qū)，退火溫度為800?9000C，退火時(shí)間為2?5min ;(圖4，圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成重?fù)诫sη型偏移區(qū)的示意圖)
[0044](3)進(jìn)行硅刻蝕，一直到埋氧層，形成3102介質(zhì)層窗口，窗口兩邊緣距離重?fù)诫sη型漂移區(qū)兩邊緣0.5?I μπι ;(圖5，圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成S12介質(zhì)層窗口的示意圖)
[0045](4)進(jìn)行S12沉積；(圖6，圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種S1 2沉積的示意圖)
[0046](5)進(jìn)行S12刻蝕，一直到埋氧層表面，形成多晶硅窗口，窗口兩邊緣距離介質(zhì)槽兩邊緣0.5?Iym;(圖7，圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成多晶娃窗口的不意圖)
[0047](6)進(jìn)行多晶硅沉積；(圖8，圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多晶硅沉積的示意圖)
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