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횡형 트렌치 게이트 디모스 전력소자를 갖는 대전류용전력집적회로 제조방법

  • 기술번호 : KST2015077747
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 휴대용 단말기의 2차 전지 보호 및 제어IC, DC-DC 변환기, 자동차용 전력 IC, 모터구동 등에 사용되는 대전류용 전력 집적회로 기술로서 횡형 트렌치 게이트 DMOS 및 고내압 LDMOS(Lateral Double Diffused; MOSFET) 전력소자와 CMOS 소자를 집적화 한 전력집적회로 기술이다. 종래의 종형 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 채택한 전력 집적회로 기술은 대전류용 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 한 개만 집적화 할 수 있으나, 본 발명에서와 같이 횡형으로 집적할 경우 여러 개의 대전류용 전력소자를 집적화 할 수 있고, 드레인 전극까지의 거리가 종형의 경우 에피층과 실리콘 기판까지의 거리로 조정되는 반면에, 본 발명은 바로 옆에 붙어 있는 에피층과 n 매몰층 그리고 드레인 영역의 n+ 드레인까지의 거리로 항복전압에 맞추어 조절되므로 on 저항의 향상에 유리하다. 또한 본 발명은 LDD(Light Doped Drain) 기술을 채택함으로써 제어부분을 0.8㎛ 이하의 CMOS소자와 집적화 하여 고집적, 대전류 전력집적회로 분야에 적용이 가능하다. 트렌치 게이트, 디모스 전력소자, 대전류용 전력집적회로
Int. CL H01L 21/336 (2006.01)
CPC H01L 29/66704(2013.01) H01L 29/66704(2013.01) H01L 29/66704(2013.01)
출원번호/일자 1020000073473 (2000.12.05)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0355273-0000 (2002.09.23)
공개번호/일자 10-2002-0043996 (2002.06.14) 문서열기
공고번호/일자 (20021011) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2000.12.05)
심사청구항수 6

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 구진근 대한민국 대전광역시중구
2 노태문 대한민국 대전광역시유성구
3 이대우 대한민국 대전광역시유성구
4 김상기 대한민국 대전광역시유성구
5 김종대 대한민국 대전광역시서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 전영일 대한민국 광주 북구 첨단과기로***번길**, ***호(오룡동)(특허법인세아 (광주분사무소))

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2000.12.05 수리 (Accepted) 1-1-2000-0258599-35
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2001.04.19 수리 (Accepted) 4-1-2001-0046046-20
3 등록결정서
Decision to grant		 2002.06.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2002-0218935-73
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2002.08.08 수리 (Accepted) 4-1-2002-0065009-76
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1

p형 기판에 n-매몰층을 형성한 다음 n형 에피층을 성장시키고, 상기 n형 에피층상에 횡형 구조의 드레인을 갖는 트렌치 게이트 DMOS 전력소자, 고압 LDMOS 및 CMOS 소자를 집적화하는 대전류용 전력집적회로 제조방법에 있어서,

p형 실리콘 기판에 두꺼운 열 산화막을 성장시키고 사진 식각하여 n-매몰층을 정의한 후 항복전압에 따라 농도를 조절하여 인을 상기 n-매몰층 의 불순물로 이온 주입하여 산화분위기에서 확산시키고, 상기 인이 도핑된 n형 에피층을 성장시키는 제 1단계;

n-웰(well) 및 p-웰(well)을 형성하는 과정과 이때 장시간의 고온 열처리 공정을 이용하여 상기 n-매몰층의 접합이 게이트 전극 하층부분까지 바깥확산이 되도록 하는 제 2단계;

트렌치 소자를 격리하는 제 3단계;

트렌치 게이트 DMOS의 채널 영역인 P-body를 형성하는 제 4단계;

필드 산화막 영역정의 및 필드 문턱전압 조절과 산화막을 성장하는 제 5단계;

횡형 트렌치 게이트 DMOS의 트렌치 게이트를 형성하는 제 6단계;

고전압 LDMOS 및 CMOS 소자의 게이트 산화막을 성장시키고 문턱전압을 조절하고 게이트 전극을 형성시키는 제 7단계;

LDD(Light Doped Drain) 접합을 형성시키고 측면 산화막을 형성하는 제 8단계; 및

CMOS 및 LDMOS 트렌치 게이트 DMOS 소자의 소스-드레인을 접합시키고 금속배선을 형성하는 제 9단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡형 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 갖는 대전류용 전력집적회로 제조방법

2 2

제 1 항에 있어서,

상기 제 2단계는,

상기 n-매몰층은 트렌치 게이트 소자의 드레인 영역에 형성시키고 웰 열처리 공정시 게이트 전극 하층부분까지 확산하도록 하는 것을 특징으로 하는 횡형 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 갖는 대전류용 전력집적회로 제조방법

3 3

제 1 항에 있어서,

상기 제 2단계는,

횡형 구조의 트렌치 게이트 DMOS 전력소자의 신뢰성을 향상시키기 위하여 게이트 산화막 성장시 n-매몰층에 바깥확산을 시켜 트렌치 게이트 하층부분의 농도를 높여 상기 게이트 하층부분의 산화막이 두껍게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 횡형 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 갖는 대전류용 전력집적회로 제조방법

4 4

제 1 항에 있어서,

고전압 LDMOS 및 CMOS 소자의 웰 형성에 있어서,

마스크 수를 줄이기 위하여 상기 n-웰 및 상기 p-웰은 LD-NMOS 전력소자의 n-드리프트와 LD-PMOS 전력소자의 접합을 이용하는 것을 특징으로 하는 횡형 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 갖는 대전류용 전력집적회로 제조방법

5 5

제 1 항에 있어서,

상기 제 1단계 내지 3단계는,

수 개의 대전류용 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 집적화 하기 위하여 횡형 구조의 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 사용하고, 항복전압 및 on-저항 특성을 상기 n-매몰층의 농도, 에피층의 농도 및 트랜치게이트의 깊이로 조절하는 것을 특징으로 하는 횡형 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 갖는 대전류용 전력집적회로 제조방법

6 6

제 1항에 있어서,

상기 제 6단계는,

고전압 LDMOS 소자의 신뢰성을 향상시키기 위하여 상기 게이트 산화막을 이중으로 성장시켜 CMOS 소자의 게이트 산화막 두께보다 두껍게 형성시키는 것을 특징으로 하는 횡형 트렌치 게이트 DMOS 전력소자를 갖는 대전류용 전력집적회로 제조방법
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