高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管及其制備方法
【專利摘要】一種高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管及其制備方法，包括：兼做漏區(qū)的N型摻雜硅襯底上設(shè)有N型摻雜硅外延層，N型摻雜硅外延層表面設(shè)有溝槽，在溝槽內(nèi)設(shè)有場(chǎng)氧層，在場(chǎng)氧層內(nèi)設(shè)有屏蔽柵和柵極，柵極位于屏蔽柵的兩側(cè)且位于場(chǎng)氧層的頂部，在柵極與屏蔽柵之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層，同時(shí)，在柵極與外延層之間設(shè)有柵氧層，外延層的表面設(shè)有P型體區(qū)，P型體區(qū)的表面設(shè)有P型源區(qū)和N型源區(qū)，器件表面覆蓋絕緣介質(zhì)層，源極金屬通過(guò)絕緣介質(zhì)層上的通孔與重?fù)诫sN型源區(qū)和重?fù)诫sP型源區(qū)接觸，屏蔽柵還與源極金屬接觸，在場(chǎng)氧層內(nèi)設(shè)有位于柵極下方的P型多晶硅導(dǎo)電溝道，P型多晶硅導(dǎo)電溝道的一端連于N型摻雜硅外延層，另一端連于屏蔽柵。
【專利說(shuō)明】
高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體功率器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高雪崩耐量的功率半導(dǎo)體晶體管及其制備方法，特別適用于電動(dòng)汽車(chē)、電機(jī)調(diào)速、逆變器、不間斷電源、電子開(kāi)關(guān)、高保真音響、汽車(chē)電器和電子整流器。
【背景技術(shù)】
[0002]屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為深溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其導(dǎo)通電阻很小，同時(shí)相比于傳統(tǒng)的深溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，有更小的米勒電容，因此其開(kāi)關(guān)速度得以明顯提升，關(guān)斷損耗明顯降低，因此屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管應(yīng)用廣泛，可適用于電機(jī)調(diào)速、逆變器、不間斷電源、電子開(kāi)關(guān)、高保真音響、汽車(chē)電器和電子鎮(zhèn)流器等。
[0003]雪崩耐量是指在外加電壓大于器件擊穿電壓時(shí)，器件也不會(huì)遭到破壞的最大源漏間的能量(當(dāng)負(fù)載為電感時(shí)，器件截止時(shí)加在漏源間的沖擊電壓常常大于器件擊穿電壓)。在電動(dòng)車(chē)，家用電器與光電子等領(lǐng)域中，屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管經(jīng)常會(huì)處于雪崩擊穿狀態(tài)，器件的雪崩耐量越高，可以承受的雪崩電流就越大，系統(tǒng)及器件的可靠性就越好，因此雪崩耐量是評(píng)價(jià)器件關(guān)鍵參數(shù)之一。而造成器件雪崩耐量低的主要因素之一是寄生三極管過(guò)早開(kāi)啟，之所以寄生三極管會(huì)過(guò)早開(kāi)啟，是因?yàn)槠骷幱谘┍罁舸顟B(tài)要承受高壓大電流，器件的功率較大，溫度迅速上升，導(dǎo)致其寄生三極管的基極電阻迅速增大，此時(shí)大量雪崩電流流過(guò)寄生三極管的基極電阻，基極發(fā)射極電勢(shì)差迅速增加，最終寄生三極管過(guò)早開(kāi)啟。
[0004]為了抑制寄生三極管的開(kāi)啟，提高器件的雪崩耐量，目前通常的做法是，通過(guò)增大器件的面積，降低雪崩電流的密度，但器件的制造成本升高;或者改變器件中與雪崩耐量有關(guān)的區(qū)域的摻雜濃度，降低寄生三極管的基極電阻，這樣做理論上可以提高雪崩耐量，效果不明顯;或者增加接觸孔的深度，降低寄生三極管的基極電阻，但效果同樣不明顯。
[0005]為了顯著提升雪崩耐量，本發(fā)明提出了能將雪崩電流分流的結(jié)構(gòu)，可以明顯減小流過(guò)寄生三極管基極電阻的雪崩電流，取得了很好的效果，抑制了寄生三極管的開(kāi)啟，提高了雪崩耐量，提升了器件的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了明顯提高屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的雪崩耐量，提出了一種高雪崩耐量的屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制備方法。
[0007]本發(fā)明提供如下結(jié)構(gòu)技術(shù)方案:
[0008]—種高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管，包括:兼做漏區(qū)的N型摻雜硅襯底，在N型摻雜硅襯底上設(shè)有N型摻雜硅外延層，在N型摻雜硅外延層上設(shè)有溝槽，在溝槽內(nèi)設(shè)有場(chǎng)氧層，在場(chǎng)氧層內(nèi)設(shè)有屏蔽柵和由多晶硅形成的柵極，并且，柵極位于屏蔽柵的兩側(cè)且位于場(chǎng)氧層的頂部，在柵極與屏蔽柵之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層，同時(shí)，在柵極與外延層之間設(shè)有柵氧層，相鄰的兩個(gè)溝槽之間的外延層的表面設(shè)有P型體區(qū)，在P型體區(qū)內(nèi)設(shè)有P型源區(qū)和重?fù)诫sN型源區(qū)且重?fù)诫sN型源區(qū)位于P型源區(qū)的外側(cè)，在溝槽與P型體區(qū)上設(shè)有絕緣介質(zhì)層，絕緣介質(zhì)層上設(shè)有源極金屬，源極金屬通過(guò)絕緣介質(zhì)層上的通孔與兩個(gè)重?fù)诫sN型源區(qū)和重?fù)诫sP型源區(qū)在P型體區(qū)表面的接觸孔內(nèi)接觸，屏蔽柵還與源極金屬接觸，其中，在場(chǎng)氧層內(nèi)設(shè)有P型多晶硅導(dǎo)電溝道，并且，所述P型多晶硅導(dǎo)電溝道位于柵極的下方，P型多晶硅導(dǎo)電溝道的一端連于N型摻雜娃外延層，另一端連于屏蔽柵。
[0009]上述的高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管中，在外延層內(nèi)設(shè)有耳朵型P阱，所述耳朵型P阱僅位于外延層內(nèi)與所述P型多晶硅導(dǎo)電溝道一端相鄰的區(qū)域，并與P型多晶硅導(dǎo)電溝道接觸，耳朵型P阱不與P型體區(qū)接觸。
[0010]上述高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管的制備方法如下:
[0011 ]第一步:首先選取N型硅材料作為N型摻雜硅襯底并外延生長(zhǎng)N型摻雜硅外延層，然后在所述N型摻雜硅外延層上刻蝕出溝槽，并生長(zhǎng)出場(chǎng)氧層；
[0012]第二步:淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度范圍為Iel4/cm3至Ie20/cm3，然后刻蝕P型多晶硅形成屏蔽柵；
[0013]第三步:刻蝕部分場(chǎng)氧層；
[0014]第四步:淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度范圍為0/cm3至Ie20/cm3，當(dāng)前淀積的P型多晶硅與屏蔽柵相連；
[0015]第五步:刻蝕多晶硅，形成P型多晶硅導(dǎo)電溝道；
[0016]第六步:在器件表面淀積二氧化硅；
[0017]第七步:選擇性刻蝕二氧化硅；
[0018]第八步:在器件表面淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度與第二步淀積的P型多晶硅的雜質(zhì)濃度相同；
[0019]第九步:刻蝕多晶硅，形成屏蔽柵的上部；
[0020]第十步:刻蝕器件表面的二氧化硅；
[0021]第十一步:熱生長(zhǎng)柵氧層，淀積多晶硅并刻蝕多晶硅形成柵極；
[0022]第十二步:按照傳統(tǒng)的屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管形成P型體區(qū)的方式，在器件表面注入P型雜質(zhì)，熱退火形成P型體區(qū)，同時(shí)，在熱退火形成P型體區(qū)的過(guò)程中，屏蔽柵內(nèi)的P型雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入P型多晶硅導(dǎo)電溝道內(nèi)；P型多晶硅導(dǎo)電溝道內(nèi)的P型雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入N型摻雜硅外延層，并形成耳朵型P阱；
[0023]第十三步:在器件表面注入N型雜質(zhì)，并退火形成重?fù)诫sN型源區(qū)，最后，在器件表面淀積一層二氧化硅，形成絕緣介質(zhì)層，然后在器件表面打出接觸孔，注入P型雜質(zhì)并退火形成重?fù)诫sP型源區(qū)，最后淀積金屬，形成源極金屬。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、如圖7所示為傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中器件關(guān)斷后的電流路徑圖，其中所有的電流都流過(guò)由重?fù)诫sN型源區(qū)9、P型體區(qū)8及N型摻雜硅外延層2構(gòu)成的寄生三級(jí)管的基極電阻，這會(huì)明顯抬高寄生三極管的基極電勢(shì)，導(dǎo)致寄生三極管極易開(kāi)啟，雪崩耐量很低。而與此相反，如圖4所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中器件關(guān)斷后的電流路徑圖，本發(fā)明器件在關(guān)斷后，大部分雪崩電流流入P型多晶硅導(dǎo)電溝道，最后流入屏蔽柵，致使雪崩電流幾乎不再流經(jīng)寄生三級(jí)管的基極電阻，最終導(dǎo)致流過(guò)寄生三級(jí)管基極電阻的電流迅速降至接近零，基極電勢(shì)很難上升，寄生三極管難以開(kāi)啟，器件的雪崩耐量得到巨大的提升。
[0026]2、由于溝槽側(cè)壁上存在耳朵型P阱，可以提高耳朵型P阱附近的外延層的摻雜濃度，因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通電阻可以比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更低。
[0027]3、在器件導(dǎo)通狀態(tài)下，漏極處于高電位，屏蔽柵處于零電位，因此耳朵型P阱的電位比N型摻雜硅外延層低，耳朵型P阱與N型摻雜硅外延層形成的PN結(jié)反偏，電子電流無(wú)法通過(guò)所述PN結(jié)流入屏蔽柵，因此器件具有較小的漏電流。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)。
[0029]圖2是本發(fā)明的新型屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)。
[0030]圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)正向?qū)〞r(shí)電流路徑圖。
[0031]圖4是本發(fā)明結(jié)構(gòu)非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中柵極電壓降為零后的電流路徑圖。
[0032]圖5是本發(fā)明結(jié)構(gòu)在非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中針對(duì)流入源極金屬的電流進(jìn)行的測(cè)試波形圖。
[0033]圖6是本發(fā)明結(jié)構(gòu)在非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中針對(duì)流入屏蔽柵的電流進(jìn)行的測(cè)試波形圖。
[0034]圖7是傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中柵極電壓降為零后的電流路徑圖。
[0035]圖8是本發(fā)明結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的電流電壓曲線。
[0036]圖9是本發(fā)明結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的擊穿特性曲線。
[0037]圖1OA-圖1OM是用于形成本發(fā)明實(shí)施例的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的工藝的多個(gè)步驟中的簡(jiǎn)化截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]實(shí)施例1
[0039]—種高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管，包括:兼做漏區(qū)的N型摻雜硅襯底I，在N型摻雜硅襯底I上設(shè)有N型摻雜硅外延層2，在N型摻雜硅外延層2上設(shè)有溝槽，在溝槽內(nèi)設(shè)有場(chǎng)氧層3，在場(chǎng)氧層3內(nèi)設(shè)有屏蔽柵4和由多晶硅形成的柵極5，并且，柵極5位于屏蔽柵4的兩側(cè)且位于場(chǎng)氧層3的頂部，在柵極5與屏蔽柵4之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層7，同時(shí)，在柵極5與外延層2之間設(shè)有柵氧層6，相鄰的兩個(gè)溝槽之間的外延層2的表面設(shè)有P型體區(qū)8，在P型體區(qū)8內(nèi)設(shè)有P型源區(qū)10和重?fù)诫sN型源區(qū)9且重?fù)诫sN型源區(qū)9位于P型源區(qū)10的外側(cè)，在溝槽與P型體區(qū)8上設(shè)有絕緣介質(zhì)層11，絕緣介質(zhì)層11上設(shè)有源極金屬12，源極金屬12通過(guò)絕緣介質(zhì)層11上的通孔與兩個(gè)重?fù)诫sN型源區(qū)9和重?fù)诫sP型源區(qū)10在P型體區(qū)8表面的接觸孔內(nèi)接觸，屏蔽柵4還與源極金屬12接觸，其中，在場(chǎng)氧層3內(nèi)設(shè)有P型多晶硅導(dǎo)電溝道13，并且，所述P型多晶硅導(dǎo)電溝道13位于柵極5的下方，P型多晶硅導(dǎo)電溝道13的一端連于N型摻雜娃外延層2，另一端連于屏蔽柵4。
[0040]在外延層2內(nèi)設(shè)有耳朵型P阱14，所述耳朵型P阱14僅位于外延層2內(nèi)與所述P型多晶硅導(dǎo)電溝道13—端相鄰的區(qū)域，并與P型多晶硅導(dǎo)電溝道13接觸，耳朵型P阱14不與P型體區(qū)8接觸。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0043]—種高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管的制備方法如下:
[0044]第一步:首先選取N型硅材料作為N型摻雜硅襯底I并外延生長(zhǎng)N型摻雜硅外延層2，然后在所述N型摻雜硅外延層2上刻蝕出溝槽，并生長(zhǎng)出場(chǎng)氧層3，形成圖1OA所示結(jié)構(gòu)；
[0045]第二步:淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度范圍為Iel4/cm3至Ie20/cm3，然后刻蝕P型多晶硅形成屏蔽柵4，形成圖1OB所示結(jié)構(gòu)；
[0046]第三步:刻蝕部分場(chǎng)氧層3，形成圖1OC所示結(jié)構(gòu)；
[0047]第四步:淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度范圍為0/cm3至Ie20/cm3，當(dāng)前淀積的P型多晶硅與屏蔽柵4相連，形成圖1OD所示結(jié)構(gòu)；
[0048]第五步:刻蝕多晶硅，形成P型多晶硅導(dǎo)電溝道13，形成圖1OE所示結(jié)構(gòu)；
[0049]第六步:在器件表面淀積二氧化硅，形成圖1OF所示結(jié)構(gòu)；
[0050]第七步:選擇性刻蝕二氧化硅，形成圖1OG所示結(jié)構(gòu)；
[0051]第八步:在器件表面淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度與第二步淀積的P型多晶硅的雜質(zhì)濃度相同，形成圖1OH所示結(jié)構(gòu)；
[0052]第九步:刻蝕多晶硅，形成屏蔽柵4的上部，形成圖101所示結(jié)構(gòu)；
[0053]第十步:刻蝕器件表面的二氧化硅，形成圖1OJ所示結(jié)構(gòu)；
[0054]第十一步:熱生長(zhǎng)柵氧層6，淀積多晶硅并刻蝕多晶硅形成柵極5，形成圖1OK所示結(jié)構(gòu)；
[0055]第十二步:按照傳統(tǒng)的屏蔽柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管形成P型體區(qū)8的方式，在器件表面注入P型雜質(zhì)，熱退火形成P型體區(qū)8，同時(shí)，在熱退火形成P型體區(qū)8的過(guò)程中，屏蔽柵4內(nèi)的P型雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入P型多晶硅導(dǎo)電溝道13內(nèi)；P型多晶硅導(dǎo)電溝道13內(nèi)的P型雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入N型摻雜硅外延層2，并形成耳朵型P阱14，最終形成圖1OL所示結(jié)構(gòu)；
[0056]第十三步:在器件表面注入N型雜質(zhì)，并退火形成重?fù)诫sN型源區(qū)9，最后，在器件表面淀積一層二氧化硅，形成絕緣介質(zhì)層11，然后在器件表面打出接觸孔，注入P型雜質(zhì)并退火形成重?fù)诫sP型源區(qū)10，最后淀積金屬，形成源極金屬12，最終形成圖1OM所示結(jié)構(gòu)。
[0057]本發(fā)明的工作原理:
[0058]1、圖5為非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中流入源極金屬12的電流測(cè)試波形圖，圖6為非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中流入屏蔽柵4的電流測(cè)試波形圖，在器件關(guān)斷瞬間，流入源極金屬12的電流迅速降至接近零，而流入屏蔽柵4的電流迅速上升到最高值，然后線性下降。結(jié)合圖5與圖6可知，在非鉗位感性開(kāi)關(guān)過(guò)程中，在器件關(guān)斷瞬間，電流從流入源極金屬12，轉(zhuǎn)而流入屏蔽柵4，因?yàn)榱魅朐礃O金屬12的電流會(huì)經(jīng)過(guò)寄生三極管的基極電阻，因此，本發(fā)明器件流過(guò)寄生三極管基極電阻上的電流會(huì)降至接近零，基極電勢(shì)難以上升，導(dǎo)致寄生三極管很難開(kāi)啟，器件的雪崩耐量得到巨大的提升。如圖4所示，器件關(guān)斷瞬間，空穴電流沿著溝槽側(cè)壁向器件表面流動(dòng)，當(dāng)遇到耳朵型P阱14時(shí)，幾乎都流入屏蔽柵4，因此在器件關(guān)斷瞬間，流入源極金屬12的電流確實(shí)迅速轉(zhuǎn)移至屏蔽柵4。
[0059]2、圖3為本發(fā)明器件導(dǎo)通狀態(tài)下的電子電流路徑，在器件導(dǎo)通狀態(tài)下，漏極I處于高電位，屏蔽柵4處于零電位，因此耳朵型P阱14的電位比N型摻雜硅外延層2低，耳朵型P阱14與N型摻雜硅外延層2形成的PN結(jié)反偏，電子電流無(wú)法通過(guò)所述PN結(jié)流入屏蔽柵4，因此器件具有較小的漏電流。
[0060]平臺(tái)區(qū)為溝槽之間的外延層區(qū)域，由于耳朵型P阱14處于器件的平臺(tái)區(qū)，這會(huì)降低平臺(tái)區(qū)N型摻雜硅外延層2的摻雜的濃度，因此可以適當(dāng)提高耳朵型P阱14附近的N型摻雜硅外延層2的摻雜濃度來(lái)降低本發(fā)明結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通電阻，如圖8所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的電流電壓曲線，本發(fā)明結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通電阻比傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管小，本發(fā)明結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通電阻降低了。如圖9所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的擊穿特性曲線，兩者的曲線幾乎重合，說(shuō)明本發(fā)明結(jié)構(gòu)的耐壓與傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管一致。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管，包括:兼做漏區(qū)的N型摻雜硅襯底(I)，在N型摻雜硅襯底(I)上設(shè)有N型摻雜硅外延層(2)，在N型摻雜硅外延層(2)上設(shè)有溝槽，在溝槽內(nèi)設(shè)有場(chǎng)氧層(3)，在場(chǎng)氧層(3)內(nèi)設(shè)有屏蔽柵(4)和由多晶硅形成的柵極(5)，并且，柵極(5)位于屏蔽柵(4)的兩側(cè)且位于場(chǎng)氧層(3)的頂部，在柵極(5)與屏蔽柵(4)之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層(7)，同時(shí)，在柵極(5)與外延層(2)之間設(shè)有柵氧層(6)，相鄰的兩個(gè)溝槽之間的外延層(2)的表面設(shè)有P型體區(qū)(8)，在P型體區(qū)(8)內(nèi)設(shè)有P型源區(qū)(10)和重?fù)诫sN型源區(qū)(9)且重?fù)诫sN型源區(qū)(9)位于P型源區(qū)(10)的外側(cè)，在溝槽與P型體區(qū)(8)上設(shè)有絕緣介質(zhì)層(II)，絕緣介質(zhì)層(11)上設(shè)有源極金屬(12)，源極金屬(12)通過(guò)絕緣介質(zhì)層(11)上的通孔與兩個(gè)重?fù)诫sN型源區(qū)(9)和重?fù)诫sP型源區(qū)(10)在P型體區(qū)(8)表面的接觸孔內(nèi)接觸，屏蔽柵(4)還與源極金屬(12)接觸，其特征在于，在場(chǎng)氧層(3)內(nèi)設(shè)有P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13)，并且，所述P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13)位于柵極(5)的下方，P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13)的一端連于N型摻雜硅外延層(2)，另一端連于屏蔽柵(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管，其特征在于，在外延層(2)內(nèi)設(shè)有耳朵型P阱(14)，所述耳朵型P阱(14)僅位于外延層(2)內(nèi)與所述P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13) —端相鄰的區(qū)域，并與P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13)接觸。3.—種權(quán)利要求1所述高雪崩耐量的空穴電流分流型功率晶體管的制備方法，其特征在于: 第一步:首先選取N型硅材料作為N型摻雜硅襯底(I)并外延生長(zhǎng)N型摻雜硅外延層(2)，然后在所述N型摻雜硅外延層(2)上刻蝕出溝槽，并生長(zhǎng)出場(chǎng)氧層(3); 第二步:淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度范圍為Iel4/cm3至Ie20/cm3，然后刻蝕P型多晶娃形成屏蔽柵(4)； 第三步:刻蝕部分場(chǎng)氧層(3); 第四步:淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度范圍為0/cm3至Ie20/cm3，當(dāng)前淀積的P型多晶硅與屏蔽柵(4)相連； 第五步:刻蝕多晶硅，形成P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13); 第六步:在器件表面淀積二氧化硅； 第七步:選擇性刻蝕二氧化硅； 第八步:在器件表面淀積P型多晶硅，其P型雜質(zhì)的濃度與第二步淀積的P型多晶硅的雜質(zhì)濃度相同； 第九步:刻蝕多晶硅，形成屏蔽柵(4)的上部； 第十步:刻蝕器件表面的二氧化硅； 第十一步:熱生長(zhǎng)柵氧層(6)，淀積多晶硅并刻蝕多晶硅形成柵極(5); 第十二步:在器件表面注入P型雜質(zhì)，熱退火形成P型體區(qū)(8)，同時(shí)，在熱退火形成P型體區(qū)(8)的過(guò)程中，屏蔽柵(4)內(nèi)的P型雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13)內(nèi)；P型多晶硅導(dǎo)電溝道(13)內(nèi)的P型雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入N型摻雜硅外延層(2)，并形成耳朵型P阱(14); 第十三步:在器件表面注入N型雜質(zhì)，并退火形成重?fù)诫sN型源區(qū)(9)，最后，在器件表面淀積一層二氧化硅，形成絕緣介質(zhì)層(11)，然后在器件表面打出接觸孔，注入P型雜質(zhì)并退火形成重?fù)诫sP型源區(qū)(10)，最后淀積金屬，形成源極金屬(12)。
【文檔編號(hào)】H01L29/06GK106024892SQ201610363982
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】祝靖, 周錦程, 楊卓, 宋慧濱, 孫偉鋒, 陸生禮, 時(shí)龍興
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)