[發明專利]一種集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS及其制造方法

在審

• 申請號: 201910264211.9
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109888018A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 胡興正;陳虞平;劉海波
• 申請（專利權）人: 南京華瑞微集成電路有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 南京瑞華騰知識產權代理事務所(普通合伙) 32368
• 代理人: 梁金娟

1.一種集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS，其特征在于，包括共用的襯底和設置在襯底上側的外延層，所述外延層上側生長有掩蔽層，所述外延層上部設有終端耐壓環、采樣管有源區、啟動管有源區、主MOS管有源區以及主MOS管有源區、采樣管有源區和啟動管有源區之間的隔離區，所述掩蔽層的上側生長有場氧層，刻蝕掉所述主MOS管有源區、采樣管有源區和啟動管有源區上側的掩蔽層和場氧層，以分別打開其有源區，所述有源區進行JFET注入和JFET退火操作，以分別降低主MOS管、采樣管和啟動管的導通電阻，所述有源區及場氧層的上側長有柵氧化層，在柵氧化層上側沉積有多晶，并將所述多晶刻蝕形成采樣管、啟動管和主MOS管的元胞區多晶和設置在終端耐壓環上側的多晶電阻條，所述多晶電阻條一端連接啟動管的門極，其另一端連接襯底，在無多晶和場氧層覆蓋的外延層內設有P阱，所述P阱一端與隔離區連接，其另一端內分別設有采樣管、啟動管和主MOS管的源區，所述元胞區多晶、多晶電阻條、場氧層及P阱的上側沉積有介質層，所述介質層上刻蝕有接觸孔，所述介質層上側和接觸孔內濺射有鋁層，所述鋁層經刻蝕形成采樣管、啟動管和主MOS管的柵區和源區。

2.根據權利要求1所述的集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS，其特征在于，所述隔離區包括兩個以上的耐壓環結構，所述隔離區中兩個相鄰的耐壓環之間的距離為8μm-25μm。

3.根據權利要求1所述的集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS，其特征在于，所述柵氧化層的厚度為700-1200 ?，沉積多晶的厚度為6000-8000 ?，所述多晶電阻條的寬度為0.8μm-2.5μm。

4.一種如權利要求1所述的集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：提供襯底，在襯底上側制作外延層，在外延層上側生長掩蔽層，并制作出終端耐壓環、主MOS管有源區、采樣管有源區、啟動管有源區以及主MOS管有源區、采樣管有源區和啟動管有源區之間的隔離區；

步驟2：在掩蔽層的上側生長場氧層，并刻蝕掉主MOS管有源區、采樣管有源區和啟動管有源區上側的掩蔽層和場氧層，以分別打開其有源區；

步驟3：向有源區內依次進行JFET注入和JFET退火操作，以分別降低主MOS管、采樣管和啟動管的導通電阻；

步驟4：在所述有源區及場氧層的上側長柵氧化層，在柵氧化層上側沉積多晶，并將所述多晶刻蝕形成采樣管、啟動管和主MOS管的元胞區多晶和設置在終端耐壓環上側的多晶電阻條，所述多晶電阻條一端連接啟動管的門極，其另一端連接襯底；

步驟5：在無多晶和場氧層覆蓋的外延層內制作P阱；

步驟6：在所述P阱內經NSD光刻、注入和推阱形成所述采樣管、啟動管和主MOS管的源區；

步驟7：在所述元胞區多晶、多晶電阻條、場氧層及P阱的上側沉積介質層，并在介質層上刻蝕出接觸孔；

步驟8：在介質層上側和接觸孔內濺射形成鋁層，并將鋁層刻蝕形采樣管、啟動管和主MOS管的柵區和源區。

5.根據權利要求4所述的集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS的制造方法，其特征在于，所述隔離區包括兩個以上的耐壓環結構，所述隔離區中兩個相鄰的耐壓環之間的距離為8μm-25μm。

6. 根據權利要求5所述的集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS的制造方法，其特征在于，所述終端耐壓環與隔離區經光刻并進行ring注入和推阱操作形成，ring注入能量：110Kev-130Kev，注入劑量：1.2E13-2.8E13，注入的元素：硼。

7.根據權利要求4所述的集成啟動管、采樣管和電阻的DMOS的制造方法，其特征在于，所述JFET注入能量：100Kev-140Kev，JFET注入劑量：1.8E12-4E12，JFET注入的元素：磷；所述JFET退火的溫度：1150℃，JFET退火時間：120-150分鐘。