雙擴散法制造E/DMOS結構分析

雙擴散法，簡稱DMOS工藝。襯底采用P^-硅片（稱為χ襯底），這樣低濃度的P^-型襯底，更容易制成N溝道耗盡型MOS器件。為了要制成增強型器件，可先在源區擴散硼，使其變成P區，然后再進行磷擴散，做成源、漏區。這樣，從源到漏的雜質分布為N⁺-P-P^--N⁺，增強型N溝道的閾值電壓由擴散P區的雜質濃度決定，源漏之間的有效溝道長度，也由雜質擴散來調節。在源區沒有進行P型雜質擴散的N溝道MOS管，就是耗盡型的。如圖6-24所示。

這種結構具有以下幾點好處：

①增強型MOS溝道區的雜質分布不均勻，越靠近源區雜質濃度越高。因此，溝道內的可動載流子的分布也不均勻，當源處產生載流子時，漏處已有大量載流子產生。所以DMOS器件的導通電流比普通MOS的要小。因而，對于一定的導通電阻，可采用更小尺寸的柵面積，從而使輸入電容較小。

②增強型MOS器件的閾值電壓可由P擴散區控制，使器件參數選擇有更大的靈活性。

③由于溝道長度由擴散來確定，因此1μm的溝道長度是容易獲得的。

④采用χ襯底，還可使結電容減小，使載流子的表面遷移率增大等優點；同時還可減小由于輸出電壓引起的背面柵效應。

雙擴散工藝的缺點是不能得知增強型器件精確的溝道長度，因為緊靠表面下邊的橫向擴散的大小，在實際工作中要精確計算是比較困難的。

除了上述三種制造E/DMOS電路的方法以外，還可以采用外延和隔離擴散來制造E/DMOS，但工藝顯得復雜。在這些方法中，用離子注入制造E/DMOS最為方便，最為有效。

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