[发明专利]一种制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法

说明书

本发明提供了一种制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法，属于集成电路技术领域。所述制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法包括：对器件的沟道区域注入光刻，形成LDD光罩的图形；按照LDD光罩的图形注入P型杂质，进行高温退火激活处理。该工艺方法能够使VDMOS功率器件的沟道区电阻大大降低，降低VDMOS功率器件在单粒子辐照条件下的寄生三极管导通可能性，提高了可靠性；并且加工工艺简单，可控性强，具有很强的可操作性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法。

背景技术

单粒子辐照效应对超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated Circuit，VLSI)、CMOS电路器件、功率VDMOS功率器件器件具有较大影响，能够干扰器件和电路的正常工作。单粒子辐照能够对器件造成硬损伤，可能会就此造成器件永久失效。当单粒子入射在VDMOS器件的源极有源区时，可能导致器件的寄生晶体三极管(由源极有源区、p-body区和外延层形成)开启，使VDMOS器件失去栅开关功能，进一步可能形成正反馈，导致器件的烧毁，称为单粒子烧毁(SEB)现象。

在VDMOS功率器件的制作工艺中，需要一个较浓的电阻率做衬底材料片，在衬底材料片上进行硅外延所需的电阻率和厚度，完成后进行VDMOS功率器件制作。器件制作工艺通常是要生成场氧（SiO2）后，进行场氧腐蚀，完成有源区的隔离。在有源区上进行P型杂质注入，形成阱（Pwell）、器件的沟道区域和耐压的隔离，进行N型杂质注入，形成源端接触（N+），接着进行P型杂质的注入，形成体接触(P+)，然后进行栅氧氧化，淀积多晶，进行光刻腐蚀，形成栅控制端，最后把栅端和漏端通过金属连线引出，这样器件结构基本完成。现有的VDMOS功率器件结构由于一般采用硅基材料来做VDMOS功率器件，基础介质层如硅、硅化合物等材料，其在辐照环境下，会产生单粒子烧毁效应，当整个集成电路中采用大量的VDMOS功率器件进行驱动、开关，其可靠性将巨幅下降，无法满足电路应用高可靠性的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法，以解决现有的VDMOS功率器件容易产生单粒子烧毁效应，可靠性无法满足电路应用的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法，包括如下步骤：

对器件的沟道区域注入光刻，形成LDD光罩的图形；

按照LDD光罩的图形注入P型杂质，进行高温退火激活处理。

可选的，所述P型杂质的注入剂量为1E14~1E15cm^-2，能量为50-70Kev。

可选的，在对器件的沟道区域注入光刻前，所述制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法还包括：

提供硅衬底；

在所述硅衬底上生长出外延硅层；

进行P型杂质注入，注入剂量为5E12~5E13cm^-2，能量为50-80Kev，并进行高温退火处理形成P阱。

可选的，在进行高温退火激活处理后，所述制作稳定VDMOS功率器件的工艺方法还包括：

按照N+/P+光罩的图形，分别形成源端和体接触的图形；

按照P+光罩图形注入P型杂质，注入剂量为5E14~5E15cm^-2，能量为50-100Kev，并进行高温退火处理形成P+体接触端；按照N+光罩图形注入N型杂质，注入剂量为5E14~1E16cm^-2，能量为50-80Kev，并进行高温退火处理形成N+源端；

进行栅氧SiO2生长和多晶硅的淀积；

对栅氧SiO2和多晶硅进行光刻和腐蚀，形成多晶栅控制端；