[发明专利]带超大电阻和大容量电容的结型场效应管及制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种在普通结型场效应管的基础上增加超大阻值的多晶硅电阻和大容量电容的改进型结型场效应管，属于半导体制作技术领域。

背景技术

场效应晶体管具有输入电阻高、噪声系数低、受温度和辐射影响小等优点，在前置电压放大、阻抗变换电路、振荡电路、高速开关电路等方面应用也越来越广泛。在大屏幕电视机、彩色显示器、电脑的电源及主板、音响、手机、直流电机调速器等电路中都可看到场效应管的身影。而此类产品都涉及到噪声问题，如果减小噪声成为该类产品的一大难题。嗓声是半导体器件的固有特性，也是半导体器件的重要参数之一。半导件器件的嗓声问题是一个综台性的题，因为制作低噪声器件必须使用优质材料、高纯化学试剂、高纯去离予水、高纯气体、低燥声器件的设计和工艺加工手段.还依赖于良好的净化环境，良好的工业管理和质量检测、精良的测试设备等等条件，涉及到冶金、化工、材料工业、管理工程，仪表工业以及微电子技术的发展。

本发明首先从结构上加以改进，已达到既能有较高的输入阻抗，又能大大的降低噪声系数。图1和图2分别是常规的结型场效应管和经过本公司发明的改进型结型场效应管的结构图的比较。改进型结型场效应管增加了超大阻值多晶硅电阻(高达1GΩ)和大容量电容(10PF)，在减小噪声方面起到独特的效果。

从工艺控制上我们又经过充分的调研后在工艺细节上进行严格控制：1.选用结型场效应晶体管专用的优质单晶材料；2.外延层质量要求电阻率和厚度的一致性达到±1％的误差范围内；3.在扩散、氧化、CVD、台金等各次高温加工工序中，进出炉时选择石英舟的推拉速度为每分钟4英寸，以减小二次缺陷形成；4.隔离氧化后加氮气退火，以减少外延层层错；5.采用掺硅铝电子束蒸发工艺代替纯铝蒸发，以减少接触孔内的腐蚀坑，7.采用氡氢合金工艺，降低界面态，8.选择双层钝化，改善器件表面电场结构，特别是第一次钝化层厚度要严格控制，因为它对低噪声工艺的成败起着重要的作用。

发明内容

技术问题：本发明的目的是为了降低结型场效应管的噪声，提高结型场效应管的输入阻抗。采用的是普通结型场效应管与超大阻值多晶硅电阻和大容量电容结构的带超大电阻和大容量电容的结型场效应管及制备方法。

技术方案：本发明与普通结型场效应管来相比较，该结型场效应管的结构是在栅极与源极之间增加超大阻值多晶硅电阻，在栅极与漏极极之间增加大容量电容。版图上已经加以改进，同时也采用了特殊工艺来提高超大多晶硅电阻和大容量电容的稳定性和均匀性。

本发明的普通结型场效应管与超大阻值多晶硅电阻和ONO电容结构的改进型场结型效应管采用的是P<111>，电阻率为8~13Ω·cm；工艺流程如图4所示，工艺步骤如下：

1).投料：           采用P型基片，晶向为<111>电阻率为8～13Ω·cm；

2).外延生长：       T＝3.6～4.4um ρ＝1.08～1.32Ω·cm；

3).标记光刻，刻蚀： 刻蚀出对位标记，以供后面工序对准；

4).薄氧氧化 ：      生长500左右的热氧化层，

                    主要作为注入氧化层；

5).隔离光刻，注入： 注入区域为隔离槽区，注入能量为60KEV左右，

                    注入剂量为2.0E15B～3E15，杂质为硼；

6).隔离退火：       温度为1200℃，通氮气，退火时间为30分钟左右，

7).漂氧化层：       将圆片表面的二氧化硅全部用1：1HF酸腐蚀4分钟

                    使圆片表面二氧化硅的厚度小于50

8).隔离测试：       测试不同隔离岛之间的漏电流，如果漏电流在100uA

                    以下，表明隔离已经基本隔通；

9).薄氧氧化：       生长500左右的热氧化层，

                    主要作为注入氧化层；

10).基区光刻，注入：光刻得到基区区域，并对基区区域进行离子注入，注入

                    能量为60KEV左右，注入剂量为3.0E14杂质为硼；

11).TOES：          淀积5000左右的二氧化硅；

12).基区退火：      退火温度1100℃，通氮气，退火时间120分钟；