一種vdmos柵源側臺保護功率器件的製作方法
2023-05-11 21:02:01
專利名稱：一種vdmos柵源側臺保護功率器件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及微電子技術領域，尤其是涉及一種VDMOS柵源側臺保護功率器件。
背景技術：
現有的功率器件VDMOS是一種柵極電壓控制，多子參入導電的器件，他具有驅動電路簡單，開關速度快，易於集成等優點。VDMOS的設計是數萬至百萬的單包並聯以達到需要的電流能力。對於VDMOS的結構，柵極是通過多晶矽導電加入電信號，源極通過鋁導電加入電信號。柵極和源極間需要絕緣隔離，從而在柵極可以相對源極加正電壓信號時源極的電流可以通過溝道到漏極從而產生電流。以前的VDMOS的製造工藝中對於柵源的絕緣辦法是在柵源之間澱積二氧化矽20， 再通過光刻的方法將柵電電極101與源電極102之間的隔離層形成(如圖1所示)。這樣的製造工藝中澱積的二氧化矽緻密性差，在腐蝕的過程中容易造成柵極101和源極102之間的澱積二氧化矽層20被去掉。這樣一來柵極和源極就不能形成絕緣，造成了柵極和源極短路，使器件失效。由於VDMOS的電流能力特別是大電流的VDMOS器件需要很多單包並聯(幾十安培電流的VDMOS的單包數達到幾十萬個)，因此在製造過程中柵極和源極的短路是造成器件失效的重要原因。
發明內容本實用新型目的是提供一種VDMOS柵源側臺保護功率器件。以解決現有技術所存在的製造成品率底，器件易失效等技術問題。為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是該VDMOS柵源側臺保護功率器件，主要包括矽片、柵氧層、多晶矽層、熱氧化層、熱氧化側臺，所述矽片被熱氧化作為柵氧化層，其中多晶矽層下方生長第一氮化矽層作為多晶矽下保護層，多晶矽層充任柵極導電層；所述多晶矽層上面熱氧化生成二氧化矽層，該二氧化矽層上生長第二氮化矽層作為多晶矽層上保護層；所述將多晶矽層的側部通過熱氧化形成隔離柵極和源極的熱氧化側臺，光刻及腐蝕掉源區的二氧化矽層及氮化矽層形成源極的導電窗口。本實用新型具有結構簡單，製造方便，成本低和產品易保證的諸多優點，利用氮化矽在氧氣氣氛下氧化速率遠低於矽或者多晶矽的氧化速率的特點，將多晶矽的下面及上面生長氮化矽，側壁暴露，通過熱氧化將多晶矽導電的柵極和源極隔離，從而能使柵極和源極能夠有效地短路，大大的提高製造成品率。具有很強的經濟性和實用性。
圖1是傳統VDMOS功率器件的構示意圖。圖2是本實用新型的內部結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。圖2是本實用新型的結構示意圖。由圖2可知，該VDMOS柵源側臺保護功率器件， 主要包括矽片9、熱氧化柵氧層7、多晶矽層4、二氧化矽層2、第一氮化矽層6、熱氧化側臺 5，所述矽片9被熱氧化作為柵氧化層7，其中多晶矽層4下方生長第一氮化矽層6作為多晶矽層4下保護層，澱積多晶矽層4充任柵極導電層31 ；所述多晶矽層4上通過熱氧化生成二氧化矽層2，該二氧化矽層2上再生長第二氮化矽層1作為多晶矽層4上保護層；所述多晶矽層4的側部通過熱氧化形成隔離柵極3和源極8的熱氧化側臺5，光刻及腐蝕掉源區的二氧化矽2及第一氮化矽層6、第二氮化矽層1形成源極8的導電窗口。熱氧化側臺5 是通過所述多晶矽層4側壁熱氧化形成，並且，同時在做所述多晶矽層4側壁熱氧化的厚度時，即在設置所述熱氧化側臺5的厚度時，從而不影響所述VDMOS功率器件的電流能力，使所述功率器件的柵電極和源電極之間具有良好的絕緣性能，不容易發生短路而失效，增加所述電晶體功率器件的產率。此外，在本實用新型複合柵、柵源自隔離VDMOS功率器中，熱氧化柵氧層7的厚度為300—700埃，第一氮化矽層6的厚度為500—800埃，第一氮化矽層6上方的多晶矽層4 厚度為9500—11000埃，二氧化矽層2厚度為4000—6000埃，多晶矽層4上方的第二氮化矽層1厚度為600—1000埃。
權利要求1. 一種VDMOS柵源側臺保護功率器件，主要包括矽片、柵氧層、多晶矽層、熱氧化層、熱氧化側臺，其特徵是，所述矽片被熱氧化作為柵氧化層，其中多晶矽層下方生長第一氮化矽層作為多晶矽下保護層，多晶矽層充任柵極導電層；所述多晶矽層上面熱氧化生成二氧化矽層，該二氧化矽層上生長第二氮化矽層作為多晶矽層上保護層；所述將多晶矽層的側部通過熱氧化形成隔離柵極和源極的熱氧化側臺，光刻及腐蝕掉源區的二氧化矽層及氮化矽層形成源極的導電窗口。
專利摘要一種VDMOS柵源側臺保護功率器件，主要包括矽片、柵氧層、多晶矽層、熱氧化層、熱氧化側臺，所述矽片被熱氧化作為柵氧化層，其中多晶矽層下方生長第一氮化矽層作為多晶矽下保護層，多晶矽層充任柵極導電層；所述多晶矽層上面熱氧化生成二氧化矽層，該二氧化矽層上生長第二氮化矽層作為多晶矽層上保護層；所述將多晶矽層的側部通過熱氧化形成隔離柵極和源極的熱氧化側臺，光刻及腐蝕掉源區的二氧化矽層及氮化矽層形成源極的導電窗口。本實用新型具有結構簡單，製造方便，成本低和產品易保證的諸多優點，通過熱氧化將多晶矽導電的柵極和源極隔離，從而能使柵極和源極能夠有效地短路，大大的提高製造成品率。具有很強的經濟性和實用性。
文檔編號H01L29/78GK202153519SQ20112028401
公開日2012年2月29日 申請日期2011年8月6日 優先權日2011年8月6日
發明者王新 申請人:深圳市穩先微電子有限公司