专利名称：自对准bcd工艺中dmos背栅沟道区的注入方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺，特别是涉及一种自对准B⑶工艺中 DMOS背栅沟道区的注入方法。
背景技术：
近年来，在市场的强劲驱动下，B⑶技术倍受国内外业界所关注。B⑶工艺是一种 先进的单片集成工艺技术，是电源管理、显示驱动、汽车电子等IC制造工艺的上佳选择，具 有广阔的市场前景。自对准DMOS在避免光刻对准误差，形成有效沟道长度，并且降低导通电阻上有着 很好的运用，如图1所示，为现有自对准NDMOS器件结构示意图，包括源区、漏区以及背栅沟 道区，背栅沟道区和漏区形成于N型深阱中，N型深阱形成于一生长P型衬底上的N型埋层 上，所述源区形成于所述背栅沟道区中；图1中的P型埋层、P阱一、P阱二为由浅沟槽隔离 的其它有源区。所述漏区为N型，漏极底部注入了 N+离子形成欧姆接触；所述源区为N型， 形成于所述背栅沟道区上部部分区域中，通过金属接触引出源极；所述背栅沟道区的电极 为体极，其底部注入了 P+离子形成欧姆接触，所述体极位于源极旁。形成所述背栅沟道区 的工艺流程为在多晶层淀积完后，通过额外的光罩即背栅沟道区光罩定义出需要注入形 成自对准DMOS背栅沟道的区域后，进行斜角注入，再通过快速热退火形成背栅沟道区，然 后，再进行常规的多晶硅栅的光刻定义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自对准BCD工艺中DMOS背栅沟道区的注 入方法，能调节所述DMOS器件的开启电压和提高所述DMOS器件的击穿电压。为解决上述技术问题，本发明提供一种自对准B⑶工艺中DMOS背栅沟道区的注 入方法，所述背栅沟道区通过多次注入形成，使所述背栅沟道区成为一个缓变结，所述多 次注入的能量和剂量都能调节，通过调节所述多次注入中的低能量注入的注入剂量调节所 述DMOS的开启电压，通过调节所述多次注入中的高能量注入的注入能量和剂量提高所述 DMOS的击穿电压。本发明能调节所述DMOS器件的开启电压和提高所述DMOS器件的击穿电压。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是现有自对准NDMOS器件结构示意图；图2是本发明工艺流程图；图3A是TCAD模拟的现有和本发明方法制备的自对准B⑶工艺中NDMOS器件结构 图；图;3B是TCAD模拟的现有和本发明方法制备的自对准B⑶工艺中NDMOS器件碰撞电离区域图。
具体实施例方式如图2所示，为本发明工艺流程图，本发明所述自对准BCD工艺中DMOS背栅沟道 区的注入方法的工艺流程包括首先进行多晶硅淀积；再进行背栅沟道区光刻、刻蚀，用光刻胶形成背栅沟道区的 注入窗口 ；通过光刻胶形成的窗口对背栅沟道区进行多次注入，使所述背栅沟道区形成一 缓变结，通过调节所述多次注入中的低能量注入的注入剂量调节所述DMOS的开启电压，通 过调节所述多次注入中的高能量注入的注入能量和剂量提高所述DMOS的击穿电压；去胶、 清洗；快速热退火对所述背栅沟道区注入的离子进行激活；继续制程，多晶硅光刻、刻蚀。本发明着重在通过引入背栅沟道区的多次注入形成缓变结，这样即能有效提高器 件的击穿性能，又能很好地控制DMOS的开启电压。并具有工艺可行性，对自对准高压DMOS 的发展起着不可忽视的作用。如图3A所示，为TCAD模拟的现有和本发明方法制备的自对 准B⑶工艺中NDMOS器件结构图。其中条件1对应于现有的单次注入，条件2、3和4都对 应于本发明的多次注入，图3B是TCAD模拟的现有和本发明方法制备的自对准BCD工艺中 NDMOS器件碰撞电离区域图，可以看出条件2、3和4的碰撞电离区往器件的左下方偏离，这 样就相对远离了沟道表面，使击穿电压得到提高。表1为以上四个注入条件下形成的NDMOS 器件的Vt即开启电压其单位为伏、Idsat即饱和电流其单位为微安以及BV即击穿电压其 单位为V的仿真模拟值，可以看到，引入多次注入，确实提高了击穿电压。同时，通过改变能 量低的注入剂量，还能有效地控制器件的开启电压。
条件1(单次注入)条件2(多次注入)条件3(多次注入)条件4(多次注入)Vt1. 341. 061. 21. 39Idsat268. 9239. 3257. 4235. 3BV55. 860. 259. 360表 1以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限 制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种自对准B⑶工艺中DMOS背栅沟道区的注入方法，其特征在于所述背栅沟道区 通过多次注入形成，使所述背栅沟道区成为一个缓变结，所述多次注入的能量和剂量都能 调节，通过调节所述多次注入中的低能量注入的注入剂量调节所述DMOS的开启电压，通过 调节所述多次注入中的高能量注入的注入能量和剂量提高所述DMOS的击穿电压。
全文摘要
本发明公开了一种自对准BCD工艺中DMOS背栅沟道区的注入方法，所述背栅沟道区通过多次注入形成，使所述背栅沟道区成为一个缓变结，所述多次注入的能量和剂量都能调节，通过调节所述多次注入中的低能量注入的注入剂量调节所述DMOS的开启电压，通过调节所述多次注入中的高能量注入的注入能量和剂量提高所述DMOS的击穿电压。本发明能调节DMOS器件的开启电压和提高其击穿电压。
文档编号H01L21/265GK102087978SQ20091020189
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者丁宇, 钱文生 申请人:上海华虹Nec电子有限公司