[發(fā)明專利]垂直雙擴散MOS晶體管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110225184.8
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102254939A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王顥;克里絲
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/417
• 分類號: H01L29/417;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種垂直雙擴散MOS晶體管(Vertical?double-diffused?metal?oxide?semiconductor，VDMOS)及其制備方法。

背景技術(shù)

功率MOS場效應(yīng)晶體管是在MOS集成電路工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代電力開關(guān)器件。垂直雙擴散MOS晶體管器件具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、工作頻率高、電壓控制、熱穩(wěn)定性好等一系列獨特特點，目前已在開關(guān)穩(wěn)壓電源、高頻率加熱、計算機接口電路以及功率放大器等方面獲得廣泛的應(yīng)用。

圖1為一種現(xiàn)有技術(shù)的垂直雙擴散MOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述垂直雙擴散MOS晶體管包括襯底11、形成于所述襯底11一側(cè)的外延層12、形成于所述襯底11另一側(cè)的漏電極13、形成于所述外延層12表面的柵氧化層16以及形成于所述柵氧化層16表面的多晶硅層17。所述外延層12內(nèi)設(shè)置有P型阱區(qū)15，所述P型阱區(qū)15內(nèi)設(shè)置有源區(qū)14。當溝道開啟后，電子由所述源區(qū)14流經(jīng)溝道、外延層12、襯底11流向漏極13。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進一步降低導(dǎo)通電阻的垂直雙擴散MOS晶體管。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述垂直雙擴散MOS晶體管的制備方法。

一種垂直雙擴散MOS晶體管，包括襯底以及形成于所述襯底一側(cè)的外延層，所述襯底的另一側(cè)包括多個“V”形凹槽，所述襯底的表面覆蓋漏極，所述漏極隨所述襯底的形狀也形成“V”形凹槽。

一種垂直雙擴散MOS晶體管的制備方法，包括如下步驟：提供一襯底，在所述襯底的一側(cè)形成外延層；將所述襯底翻轉(zhuǎn)，使所述襯底設(shè)置有所述外延層的一側(cè)向下，另一側(cè)向上；在所述襯底向上的一側(cè)刻蝕形成多個“V”形凹槽；在所述襯底的具有凹槽的一側(cè)表面形成漏極，所述漏極隨所述襯底的形狀也形成“V”形凹槽；將所處襯底翻轉(zhuǎn)，使所述襯底的具有凹槽的一側(cè)向下，具有所述外延層的一側(cè)向上。

一種垂直雙擴散MOS晶體管的制備方法，包括如下步驟：提供一襯底，在所述襯底一側(cè)刻蝕形成多個“V”形凹槽；在所述襯底的具有凹槽的一側(cè)表面形成漏極，所述漏極隨所述襯底的形狀也形成“V”形凹槽。

作為較佳技術(shù)方案，所述“V”形凹槽的深度為5微米，所述“V”形凹槽的寬度為10微米，所述襯底的厚度為65微米。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的襯底的一側(cè)包括多個“V”形凹槽，漏極隨所述襯底的形狀也形成“V”形凹槽，縮短了源區(qū)和漏極之間的距離，從而降低了導(dǎo)體電阻和導(dǎo)通壓降、提高漏極電流。

附圖說明

圖1為一種現(xiàn)有技術(shù)的垂直雙擴散MOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3到圖7為本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的制備方法的各步驟示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的襯底和漏極形成多個凹槽，縮短了源區(qū)和漏極之間的距離，從而降低了導(dǎo)通電阻和導(dǎo)通壓降、提高漏極電流。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

圖2為本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述垂直雙擴散MOS晶體管包括襯底21、形成于所述襯底21一側(cè)的外延層22、形成于所述外延層22表面的柵氧化層26以及形成于所述柵氧化層26表面的多晶硅層27。所述外延層22內(nèi)設(shè)置有阱區(qū)25，所述阱區(qū)25內(nèi)設(shè)置有源區(qū)24。優(yōu)選的，所述襯底21可以為N+型襯底，所述外延層22為N-型外延層，所述阱區(qū)25為P型阱區(qū)，所述源區(qū)24為N+型源區(qū)。

所述襯底21的另一側(cè)包括多個“V”形凹槽，所述襯底21的表面覆蓋漏極23，所述漏極23隨所述襯底21的形狀也形成“V”形凹槽。優(yōu)選的，所述“V”形凹槽的深度為5微米，所述“V”形凹槽的寬度為10微米，所述襯底21的厚度為65微米。

本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的襯底21和漏極23形成多個凹槽，縮短了源區(qū)24和漏極23之間的距離。當溝道開啟后，電子由源區(qū)24經(jīng)溝道、外延層22、襯底21流向漏極23。本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管有利于降低導(dǎo)體電阻和導(dǎo)通壓降、提高漏極電流。

圖3到圖7為本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的制備方法的各步驟示意圖。本發(fā)明的垂直雙擴散MOS晶體管的制備方法包括如下步驟：