CN1996616A - 厚栅高压p型金属氧化物半导体管及其制备方法 - Google Patents

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CN1996616A CN 200610098372 CN200610098372A CN1996616A CN 1996616 A CN1996616 A CN 1996616A CN 200610098372 CN200610098372 CN 200610098372 CN 200610098372 A CN200610098372 A CN 200610098372A CN 1996616 A CN1996616 A CN 1996616A
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孙伟锋
李海松
李�杰
易扬波
徐申
夏晓娟
时龙兴
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Abstract

本发明公开了一种厚栅高压P型金属氧化物半导体管及其制备方法，本发明的半导体管包括：P型衬底，N型埋层，N型外延层，N型阱和P型漂移区，在P型源、N型接触孔、N型阱、N型埋层；P型漂移区及P型漏的上方设有氧化层，P型源及N型接触孔上连有金属引线，P型漏上连有金属引线，N型阱、P型漂移区、N型外延层与氧化层之间设有场氧化层，该场氧化层自P型源延续至P型漏，在氧化层内设有多晶硅栅且该多晶硅栅位于场氧化层的上方，在多晶硅栅上连接有金属引线。其制备方法为选择P型衬底，制作N型埋层，N型外延层，P型漂移区和N型阱，P型阱，场氧化层，然后多晶硅栅的生长、刻蚀，源、漏区，引线孔，铝引线的制备及钝化处理。

Description

厚栅高压P型金属氧化物半导体管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属氧化物半导体管及其制备方法，尤其涉及一种厚栅高压P型金属氧化物半导体管及其制备方法。
背景技术
金属氧化物半导体型功率集成器件具有开关特性好、功耗小等优点，更为重要的是金属氧化物半导体型功率器件易于兼容标准低压金属氧化物半导体工艺，降低芯片的生产成本，因此在10V-600V的应用范围内金属氧化物半导体型功率集成器件具有绝对优势。在100V工作电压以内，采用体硅材料具有成本低等优势，但在100V以上，体硅材料已无法满足设计要求，因此外延材料将成为首选，采用外延材料可以满足1000V以内的工作电压要求。随着功率集成技术的发展，高压金属氧化物半导体型功率集成器件出现了多种结构，但有些结构与实际制备工艺脱节；有些制备工艺过于复杂导致成品率下降及成本增高，从而无法实现产业化。
发明内容
本发明提供一种兼容性好且能够降低工艺成本的厚栅高压P型金属氧化物半导体管及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明所述的一种厚栅高压P型金属氧化物半导体管，包括：P型衬底，在P型衬底上设有N型埋层，在N型埋层上设有N型外延层，在N型外延层上设有N型阱和P型漂移区，在N型阱上设有P型源和N型接触孔，在P型漂移区内设有P型漏，在P型源、N型接触孔、N型阱、N型埋层、P型漂移区及P型漏的上方设有氧化层，在P型源及N型接触孔上连接有金属引线，在P型漏上连接有金属引线，在N型阱、P型漂移区、N型外延层与氧化层之间设有场氧化层，该场氧化层自P型源延续至P型漏，在氧化层内设有多晶硅栅且该多晶硅栅位于场氧化层的上方，在多晶硅栅上连接有金属引线。
本发明所述的厚栅高压P型金属氧化物半导体管的制备方法，首先选择P型衬底，制作N型埋层，然后制备N型外延层，然后制备P型漂移区和N型阱，然后制备P型阱，然后进行场氧化层的制备，然后是多晶硅栅的生长、刻蚀，接下来就是源、漏区，引线孔，铝引线的制备及钝化处理。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明使用场氧化层替代传统的厚栅氧化层，能够省去厚栅氧淀积、厚栅氧腐蚀，二次栅氧等工艺步骤。所以本发明降低了工艺成本，提高工艺可靠性，缩短生产周期。另外本发明结构的整个工艺过程完全可以基于标准外延低压金属氧化物半导体工艺线上实现，具有较好的兼容性。
(2)场氧化层比传统的厚栅氧化层更厚，因为栅电极下面的氧化层越厚，栅电极上能够承受的电压越高，所以本发明的器件结构栅电极的耐压比传统结构更高。
(3)场氧化层下的P型阱能够防止器件不开启，该P型阱必须被多晶硅栅覆盖。N型阱可以有效地防止高压P型金属氧化物半导体管的穿通，从而提高其击穿电压，同时N型阱还可以用于调节器件的阈值电压。
(4)N型埋层能够防止P型衬底与P型漂移区的穿通，提高器件的耐电压特性。
附图说明
图1是本实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种厚栅高压P型金属氧化物半导体管，包括：P型衬底1，在P型衬底1上设有N型埋层2，在N型埋层2上设有N型外延层3，在N型外延层3上设有N型阱4和P型漂移区5，在N型阱4上设有P型源6和N型接触孔8，在P型漂移区5内设有P型漏7，在P型源6、N型接触孔8、N型阱4、N型埋层2、P型漂移区5及P型漏7的上方设有氧化层9，在P型源6及N型接触孔8上连接有金属引线14，在P型漏7上连接有金属引线12，在N型阱4、P型漂移区5、N型外延层3与氧化层9之间设有场氧化层10，该场氧化层10自P型源6延续至P型漏7，在氧化层9内设有多晶硅栅11且该多晶硅栅11位于场氧化层10的上方，在多晶硅栅11上连接有金属引线13。本实施例在N型阱4内设有P型阱15，P型阱15位于P型源6及N型接触孔8的下方。
实施例2
一种用于制作上述厚栅高压P型金属氧化物半导体管的制备方法，首先选择P型衬底，制作N型埋层，然后制备N型外延层，然后制备P型漂移区和N型阱，然后制备P型阱，然后进行场氧化层的制备，在这里场氧化层作为本结构的栅氧，厚度可以根据具体的器件特性要求进行调整，场氧化层之后是多晶硅栅的生长和刻蚀，多晶硅栅的左端需要盖过或者与P型阱对齐，这样可以避免器件不开启，接下来就是源、漏区，引线孔，铝引线的制备及钝化处理，整个工艺过程完全可以基于标准外延低压金属氧化物半导体工艺线上实现。

Claims (3)

1、一种厚栅高压P型金属氧化物半导体管，包括：P型衬底(1)，在P型衬底(1)上设有N型埋层(2)，在N型埋层(2)上设有N型外延层(3)，在N型外延层(3)上设有N型阱(4)和P型漂移区(5)，在N型阱(4)上设有P型源(6)和N型接触孔(8)，在P型漂移区(5)内设有P型漏(7)，在P型源(6)、N型接触孔(8)、N型阱(4)、N型埋层(2)、P型漂移区(5)及P型漏(7)的上方设有氧化层(9)，在P型源(6)及N型接触孔(8)上连接有金属引线(14)，在P型漏(7)上连接有金属引线(12)，其特征在于在N型阱(4)、P型漂移区(5)、N型外延层(3)与氧化层(9)之间设有场氧化层(10)，该场氧化层(10)自P型源(6)延续至P型漏(7)，在氧化层(9)内设有多晶硅栅(11)且该多晶硅栅(11)位于场氧化层(10)的上方，在多晶硅栅(11)上连接有金属引线(13)。
2、根据权利要求1所述的厚栅高压P型金属氧化物半导体管，其特征在于在N型阱(4)内设有P型阱(15)，P型阱(15)位于P型源(6)及N型接触孔(8)的下方。
3、一种用于制作权利要求1所述厚栅高压P型金属氧化物半导体管的制备方法，其特征在于首先选择P型衬底，制作N型埋层，然后制备N型外延层，然后制备P型漂移区和N型阱，然后制备P型阱，然后进行场氧化层的制备，然后是多晶硅栅的生长、刻蚀，接下来就是源、漏区，引线孔，铝引线的制备及钝化处理。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication