38电子技术第52卷第5期（总第558期）2023年5月Electronics电子学0引言功率场效应管（MOSFET）作为电流驱动器件，应用在移动通信、新能源汽车、变频家电、工业电网变电等多个领域。按照研究机构Yole最新预测，今后十年功率MOSFET依旧保持3%以上稳定增长趋势。MOSFET阱区部分在悬空不接电极的情况下，源极和阱之间偏置电位的不稳定导致阈值电压波动（背栅效应），为了有效控制阈值电压稳定性，阱区需通过大剂量注入形成欧姆接触，并和源区短接的方式固定到相同电位。1研究背景大剂量离子是通过大电流高能粒子束作业机注入的，由于离子注入会产生晶格损伤，同时由于注入后离子仅停留在晶格间隙，注入后需要进一步热退火过程把离子。修复晶格缺陷所需温度为500℃以上，而激活离子，使离子归位到激活点，则需要800℃以上的高温过程。随着大电流注入机注入剂量增大，真空稳定性问题的存在会在单步注入工艺作业中产生40～100次的注入中断。中断次数增多导致工艺时法拉第部件机械运动次数过多，增加颗粒风险。本文将研究不同注入剂量搭配不同激活条件下的激活总量变化趋势，并探索不同注入-激活组合对器件电学性能的影响。2注入退火仿真离子注入后在晶圆表面各深度区域离子分布是不同的，伴随着激活的热过程，离子在激活的过程中也会随着扩散使注入离子重新分布。通过检测不同区域离子浓度（或电阻率）来描绘离子注入-激活后的分布情况。本节基于TCADSentaurus进行工艺级物理模型的仿真。2.1激活效率图1描述了不同热过程后离子热激活后分布状态，其中，蓝色虚线代表离子注入后低温/短时间完全激活后载流子浓度理想分布，绿色虚线代表离子注入后通过高温/长时间完全激活后载流子浓度理想分布。在分布图中，虚线波峰区域大致反映了离子作者简介：颜树范，上海华虹宏力半导体制造有限公司二厂工程一部；研究方向：集成电路制造。收稿日期：2022-08-08；修回日期：2023-05-12。摘要：阐述接触孔大剂量离子注入会引起颗粒问题，而离子注入剂量太小会导致背栅效应，引起开启电压不可控。本文通过仿真探索接触孔离子注入退火后的激活效果，并通过实验验证不同注入条件及退火条件对器件的影响，试图找到合适的工艺窗口。关键词：集成电路制造，功率MOSFET，接触孔注入，接触孔退火，离子激活。中图分类号：TN405，TN722.75文章编号：1000-0755(2023)05-0038-04文献引用格式：颜树范.功率MOSFET接触孔注入退火工艺对激活效果及器件性能的影响[J].电子技术,2023,52(05...
