專利名稱：一種mos型功率器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體功率器件，尤其涉及一種MOS型功率器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)(M0Q型功率器件是一種利用電場(chǎng)效應(yīng)控制導(dǎo)電溝道的形成于消失，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器件導(dǎo)通和關(guān)斷控制的功率器件，目前主要包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)，具有工作頻率高、控制電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于功率控制領(lǐng)域。IGBT是一種結(jié)合了 MOS晶體管的絕緣柵結(jié)構(gòu)和雙極型晶體管的高電流密度特性的元件。與MOS晶體管不同，IGBT具有寄生PNPN閘流管(thyristor)結(jié)構(gòu)，其中該寄生 PNPN閘流管結(jié)構(gòu)包括P+集電極區(qū)、N型漂移區(qū)、P型基極以及位于柵極下方的溝道上和/或上方的N+發(fā)射極。當(dāng)NPN晶體管和PNP晶體管的電流增益總和等于或大于1時(shí)，可以開(kāi)啟 PNPN閘流管。這樣會(huì)產(chǎn)生閂鎖現(xiàn)象，使得柵極喪失其關(guān)閉能力。這種閂鎖現(xiàn)象會(huì)限制IGBT 的安全運(yùn)行區(qū)(SOA)，并且由于過(guò)量的電流會(huì)突然流經(jīng)元件而造成元件損壞。如圖1是現(xiàn)有技術(shù)中η型溝道平面MOS型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中101為P型阱區(qū)，其結(jié)深一般為4um到5um，100為P型阱區(qū)的結(jié)彎曲中心，102為η型源區(qū)，103為η-型漂移區(qū)，104為P型集電區(qū)，105和107為絕緣層，108為門(mén)極，109為金屬電極與101與102 歐姆接觸，形成發(fā)射極，110與104歐姆接觸形成集電極；圖2是圖1結(jié)構(gòu)中沿AB虛線剖面的雜質(zhì)濃度縱向分布圖，可以看出在硅片表面雜質(zhì)濃度最大。當(dāng)給門(mén)極108施加相對(duì)發(fā)射極109的負(fù)偏電壓或者低于閾值電壓的正偏電壓時(shí)， 101區(qū)內(nèi)鄰近105區(qū)的表面無(wú)法形成η溝道，η型源區(qū)102與η-型漂移區(qū)103割斷，在器件未擊穿狀態(tài)下，電流無(wú)法從集電極流至發(fā)射極，器件處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)給門(mén)極108施加相對(duì)發(fā)射極109高于閾值的正偏電壓時(shí)，在P型阱區(qū)101內(nèi)緊鄰105區(qū)的表面形成η型導(dǎo)電溝道，溝道長(zhǎng)度在2. 5um左右滿足要求，源區(qū)102與漂移區(qū) 103導(dǎo)通，若集電極110與發(fā)射極109之間正向偏置，η型源區(qū)102內(nèi)的電子將通過(guò)P型阱區(qū)101表面的導(dǎo)電溝道流至Π-型漂移區(qū)103，在η-型漂移區(qū)，一部分電子與空穴復(fù)合，一部分電子通過(guò)J3發(fā)射到集電區(qū)104。集電區(qū)104內(nèi)的空穴通過(guò)PN結(jié)J3注入到103區(qū)，一部分與電子復(fù)合，一部分流到上表面附近，被反偏的J2結(jié)收集，流經(jīng)源區(qū)102下方的P型阱區(qū)101到達(dá)發(fā)射極109，隨著電流增大，空穴電流增加，在P型阱區(qū)101體電阻上產(chǎn)生的壓降增大，當(dāng)該壓降大到足以導(dǎo)通PN結(jié)Jl時(shí)，寄生晶閘管開(kāi)啟，門(mén)極電壓無(wú)法控制IGBT的關(guān)斷，IGBT閂鎖，電流急劇增大，導(dǎo)致器件燒毀。因此，減小阱區(qū)的體電阻，防止IGBT閂鎖成為IGBT設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要內(nèi)容?，F(xiàn)有的平面IGBT的阱區(qū)摻雜一般通過(guò)擴(kuò)散源表面擴(kuò)散或者表面離子注入后擴(kuò)散形成。這種阱區(qū)摻雜結(jié)構(gòu)雜質(zhì)分布特點(diǎn)為，表面附近雜質(zhì)濃度最高，沿著向下和橫向擴(kuò)散方向，雜質(zhì)濃度遞減。為了減小P型阱區(qū)電阻，有效防止閂鎖，希望阱區(qū)濃度越大越好，這樣可以降低P型阱區(qū)體電阻率，同時(shí)P型阱區(qū)結(jié)深越深，η源區(qū)下方橫向電阻的橫截面積越大，也能減小體電阻。然而，對(duì)于雜質(zhì)濃度峰值在表面的傳統(tǒng)阱區(qū)結(jié)構(gòu)，增大阱區(qū)摻雜濃度，將會(huì)導(dǎo)致表面濃度顯著升高，從而增大閾值電壓，減小跨導(dǎo)。而增加P型阱區(qū)結(jié)深擴(kuò)散的結(jié)果必然導(dǎo)致橫向擴(kuò)散也增加，溝道長(zhǎng)度明顯增加，降低跨導(dǎo)，增大通態(tài)壓降。圖3是現(xiàn)有技術(shù)中η型溝道平面MOS型功率器件在P型阱區(qū)101中置入P+區(qū)201 的結(jié)構(gòu)示意圖；為了改善阱區(qū)的摻雜結(jié)構(gòu)，在形成P型阱區(qū)101后，增加一次大能量的離子注入，形成P+區(qū)201，以提高阱區(qū)濃度，降低電阻率，提高IGBT的抗閂鎖性能。圖4是圖3 結(jié)構(gòu)中沿AB虛線剖面的雜質(zhì)濃度縱向分布圖；可以看出P型阱區(qū)內(nèi)部的雜質(zhì)濃度雖然提高了，但是硅片表面的濃度峰值依然存在，若滿足溝道區(qū)濃度和溝道長(zhǎng)度的要求，則必然限制著阱區(qū)結(jié)深的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中MOS型功率器件的抗閂鎖性能、閾值電壓、阱區(qū)摻雜濃度和結(jié)深的矛盾。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種MOS型功率器件，包括第一導(dǎo)電類型集電區(qū)；第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)，位于所述第一導(dǎo)電類型集電區(qū)上；第一阱，其在漂移區(qū)上選擇性地形成，與第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相反；第二導(dǎo)電類型源區(qū)，其在第一阱的表面區(qū)域部分的選擇性地形成；第一絕緣層，位于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)上面并且部分地覆蓋第一阱；門(mén)極，位于第一絕緣層上；第二絕緣層，覆蓋門(mén)極并且部分覆蓋第二導(dǎo)電類型源區(qū)；發(fā)射極電極，覆蓋第二絕緣層并且部分電連接第一阱和第二導(dǎo)電類型源區(qū)；集電極電極，位于第一導(dǎo)電類型集電區(qū)背面并電連接第一導(dǎo)電類型集電區(qū)；其中所述第一阱體內(nèi)具有一導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域，第一阱 (301)的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度從導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域到第一阱(301)的邊緣呈遞減趨勢(shì)，第一阱的結(jié)彎曲中心在體內(nèi)，其第一阱的結(jié)深為2um到15um，第一阱在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)表面形成的溝道長(zhǎng)度為lum到10um。本發(fā)明還提供一種該器件的制造方法。一種MOS型功率器件的制造方法，包括提供一具備第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層作為集電區(qū)，第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層作為漂移區(qū)，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層位于第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層上方；第一絕緣層位于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(30 上面并且部分地覆蓋第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，并在第一絕緣層上制作一門(mén)極；將掩膜層完全覆蓋到門(mén)極上，用IOOkeV到5MeV之間的能量進(jìn)行第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入，并進(jìn)行擴(kuò)散形成第一阱，第一阱(301)體內(nèi)具有一導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域，第一阱(301)的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度從導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域到第一阱(301)的邊緣呈遞減趨勢(shì)， 第一阱的結(jié)彎曲中心在體內(nèi)，第一阱的結(jié)深為2um到15um，第一阱在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)表面形成的溝道長(zhǎng)度為lum到IOum ；在第一阱選擇性的參雜具有第二導(dǎo)電類型的源區(qū)；在門(mén)極以及部分第二導(dǎo)電類型源區(qū)上墊積第二絕緣層；在第二絕緣層以及部分第一阱和部分第二導(dǎo)電類型源區(qū)上墊積發(fā)射極電極；在第一導(dǎo)電類型集電區(qū)背面制作金屬電極作為集電區(qū)電極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明提供的一種MOS型功率器件， 第一阱的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)體內(nèi)，并且體內(nèi)的雜質(zhì)濃度高于表面的雜質(zhì)濃度，這樣體內(nèi)的電阻率降低的同時(shí)滿足了表面溝道長(zhǎng)度和閾值電壓的要求，使得體電阻減小，從而減小閂鎖效應(yīng)，提高器件的耐壓。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中η型溝道平面MOS型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1結(jié)構(gòu)中沿AB虛線剖面的雜質(zhì)濃度縱向分布圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中η型溝道平面MOS型功率器件在P型阱區(qū)中置入P+區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3結(jié)構(gòu)中沿AB虛線剖面的雜質(zhì)濃度縱向分布圖；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例η型溝道平面MOS型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例圖5結(jié)構(gòu)中沿CD虛線剖面的雜質(zhì)濃度縱向分布圖；圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例η型溝道平面MOS型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖fe到圖8d是本發(fā)明實(shí)施例η型溝道平面MOS型功率器件的制造方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例η型溝道平面MOS型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；一種MOS 型功率器件，包括第一導(dǎo)電類型集電區(qū)304 ；第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303，位于所述第一導(dǎo)電類型集電區(qū)上；第一阱301，其在漂移區(qū)上選擇性地形成，與第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相反；第二導(dǎo)電類型源區(qū)302，其在第一阱301的表面區(qū)域部分的選擇性地形成；第一絕緣層305，位于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303上面并且部分地覆蓋第一阱301 ；門(mén)極308，位于第一絕緣層305上；第二絕緣層307，覆蓋門(mén)極308并且部分覆蓋第二導(dǎo)電類型源區(qū)302 ；發(fā)射極電極309，覆蓋第二絕緣層307并且部分電連接第一阱301和第二導(dǎo)電類型源區(qū)302 ；集電極電極310，位于第一導(dǎo)電類型集電區(qū)304背面并電連接第一導(dǎo)電類型集電區(qū)304;其中 所述第一阱301體內(nèi)具有一導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域，在圖中直線EF處，第一阱(301)的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度從導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域到第一阱(301)的邊緣呈遞減趨勢(shì)，第一阱301的結(jié)彎曲中心300在體內(nèi)，其第一阱301的結(jié)深為2um到15um，第一阱301在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303表面形成的溝道長(zhǎng)度為lum到10um。本發(fā)明提供的一種MOS型功率器件，第一阱的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)體內(nèi)，并且體內(nèi)的雜質(zhì)濃度高于表面的雜質(zhì)濃度，這樣體內(nèi)的電阻率降低的同時(shí)滿足了表面溝道長(zhǎng)度和閾值電壓的要求，使得體電阻減小，從而減小H鎖效應(yīng)，提高器件的耐壓。其中，在有些實(shí)施例中，第一導(dǎo)電類型為P型；第二導(dǎo)電類型為N型。第二導(dǎo)電類型源區(qū)302濃度高于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303濃度。第一阱301的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值距離第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303表面的距離是0. 5um 至 5um。相對(duì)的第一阱(301)雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域邊緣與門(mén)極電極邊緣CD大體在同一平面上；301a為雜質(zhì)濃度的峰值處。有些實(shí)施例中，門(mén)極(308)是N型多晶硅，在另一些實(shí)施例中門(mén)極(308)是金屬。圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例圖5結(jié)構(gòu)中沿CD虛線剖面的雜質(zhì)濃度縱向分布圖；以第一導(dǎo)電類型為P型；第二導(dǎo)電類型為N型為例，由圖中可以看出，P型阱區(qū)雜質(zhì)濃度峰值在直線EF附近，即在硅片體內(nèi)，并且體內(nèi)的雜質(zhì)濃度高于表面的雜質(zhì)濃度，這樣體內(nèi)的電阻率降低的同時(shí)滿足了表面溝道長(zhǎng)度和閾值電壓的要求，使得體電阻減小，從而減小閂鎖效應(yīng)，，提高器件的耐壓。圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例η型溝道平面MOS型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；與圖5相比較，本圖中相對(duì)的第一阱(301)雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域邊緣與門(mén)極電極邊緣CD所在的平面是隔開(kāi)的；這樣增大雜質(zhì)擴(kuò)散到門(mén)極308下方襯底表面的距離，實(shí)現(xiàn)更深的ρ型阱區(qū)而不形成長(zhǎng)溝道區(qū)。圖到圖8d是本發(fā)明實(shí)施例η型溝道平面MOS型功率器件的制造方法流程圖。 一種MOS型功率器件的制造方法，包括提供一具備第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層作為集電區(qū)304，第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層作為漂移區(qū)303，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層位于第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層上方； 第一絕緣層305位于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303上面并且部分地覆蓋第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，并在第一絕緣層305上制作一門(mén)極308 ；將掩膜層完全覆蓋到門(mén)極上，用IOOkeV到5MeV之間的能量進(jìn)行第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入，并進(jìn)行擴(kuò)散形成第一阱301，第一阱301體內(nèi)具有一導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域， 第一阱301的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度從導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域到第一阱301的邊緣呈遞減趨勢(shì)，第一阱301的結(jié)彎曲中心在體內(nèi)，第一阱301的結(jié)深為2um到15um，第一阱301在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303表面形成的溝道長(zhǎng)度為lum到IOum ；上述雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域是能量注入到第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)303的位置區(qū)域，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散后，能量注入到的區(qū)域便形成了一濃度峰值區(qū)域。在第一阱301選擇性的參雜具有第二導(dǎo)電類型的源區(qū)302 ；在門(mén)極308以及部分第二導(dǎo)電類型源區(qū)302上墊積第二絕緣層307 ；在第二絕緣層307以及部分第一阱301和部分第二導(dǎo)電類型源區(qū)302上墊積發(fā)射極電極309 ；在第一導(dǎo)電類型集電區(qū)304背面制作金屬電極作為集電區(qū)電極310。在有些實(shí)施例中，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。第二導(dǎo)電類型源區(qū) (302)濃度高于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(30 濃度。其中為第一絕緣層305上制作一門(mén)極308的結(jié)構(gòu)，門(mén)極308可以是墊積形成的；8b為在圖8a結(jié)構(gòu)表面有選擇性的覆蓋掩蔽層700，進(jìn)行大能量雜質(zhì)離子注入，注入能量在IOOkeV至5MeV之間，這樣在硅襯底體區(qū)距離表面0. 5um至5um之內(nèi)形成具有極高摻雜濃度的區(qū)域301a，P阱301的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值在n_漂移區(qū)303體內(nèi)，并且體內(nèi)的雜質(zhì)濃度高于表面的雜質(zhì)濃度，P阱301的結(jié)彎曲中心在體內(nèi)，P阱301的結(jié)深為2um到15um， P阱301在η-漂移區(qū)303表面形成的溝道長(zhǎng)度為lum到lOum。在有些實(shí)施例中，注入能量為IMeV時(shí)，經(jīng)過(guò)120分鐘的擴(kuò)散時(shí)間，P阱301的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值距離表面1. Sum, P 阱結(jié)深為5. 6um，其溝道長(zhǎng)度為2. 5um，滿足溝道長(zhǎng)度的要求；在有些實(shí)施例中，注入能量為 3MeV時(shí)，經(jīng)過(guò)200分鐘的擴(kuò)散時(shí)間，P阱301的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值距離表面4. lum，P阱結(jié)深為9. lum，其溝道長(zhǎng)度為2. 5um，滿足溝道長(zhǎng)度的要求；在有些實(shí)施例中，可以用更大的注入能量，同時(shí)可以得到比較大的結(jié)深，此處不一一闡述。圖8c為8b結(jié)構(gòu)去除掩蔽層700，進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散，形成具有本發(fā)明實(shí)施例特點(diǎn)的 301阱區(qū)后的結(jié)構(gòu)；8d為形成本發(fā)明實(shí)施例P阱區(qū)后的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)η源區(qū)摻雜形成η源區(qū) 302，墊積絕緣層307，在第二絕緣層307以及部分第一阱301和部分第二導(dǎo)電類型源區(qū)302 上墊積發(fā)射極電極309 ；在第一導(dǎo)電類型集電區(qū)304背面制作金屬電極作為集電區(qū)電極 310。這樣便形成了可以減小閂鎖效應(yīng)的一種MOS型功率器件；該器件具體可以是IGBT器件。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種MOS型功率器件，包括第一導(dǎo)電類型集電區(qū)(304)；第二導(dǎo)電類型漂移區(qū) (303)，位于所述第一導(dǎo)電類型集電區(qū)上；第一阱(301)，其在漂移區(qū)上選擇性地形成，與第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相反；第二導(dǎo)電類型源區(qū)(302)，其在第一阱的表面區(qū)域部分的選擇性地形成；第一絕緣層(305)，位于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(30 上面并且部分地覆蓋第一阱(301)；門(mén)極(308)，位于第一絕緣層(305)上；第二絕緣層(307)，覆蓋門(mén)極(308) 并且部分覆蓋第二導(dǎo)電類型源區(qū)(302)；發(fā)射極電極(309)，覆蓋第二絕緣層(307)并且部分電連接第一阱(301)和第二導(dǎo)電類型源區(qū)(302)；集電極電極(310)，位于第一導(dǎo)電類型集電區(qū)(304)背面并電連接第一導(dǎo)電類型集電區(qū)(304)；其特征在于所述第一阱(301)體內(nèi)具有一導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域，第一阱(301)的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度從導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域到第一阱(301)的邊緣呈遞減趨勢(shì)，第一阱(301)的結(jié)彎曲中心在體內(nèi)，其第一阱(301)的結(jié)深為2um到15um，第一阱(301)在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(303) 表面形成的溝道長(zhǎng)度為lum到10um。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOS型功率器件，其特征在于所述第一導(dǎo)電類型為P 型；第二導(dǎo)電類型為N型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MOS型功率器件，其特征在于所述第二導(dǎo)電類型源區(qū) (302)濃度高于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(30 濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOS型功率器件，其特征在于第一阱(301)的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值距離第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(303)表面的距離是0. 5um至5um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOS型功率器件，其特征在于相對(duì)的第一阱(301)雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域邊緣與門(mén)極電極邊緣大體在同一平面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOS型功率器件，其特征在于相對(duì)的第一阱(301)雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域邊緣與門(mén)極電極邊緣所在的平面是隔開(kāi)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOS型功率器件，其特征在于所述門(mén)極(308)是N型多晶硅或金屬。
8.—種MOS型功率器件的制造方法，其特征在于，包括提供一具備第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層作為集電區(qū)(304)，第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層作為漂移區(qū)(303)，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層位于第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層上方；第一絕緣層(30 位于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(30 上面并且部分地覆蓋第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，并在第一絕緣層(305)上制作一門(mén)極(308)；將掩膜層完全覆蓋到門(mén)極上，用IOOkeV到5MeV之間的能量進(jìn)行第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入，并進(jìn)行擴(kuò)散形成第一阱(301)，第一阱(301)體內(nèi)具有一導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域， 第一阱(301)的導(dǎo)電雜質(zhì)濃度從導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域到第一阱(301)的邊緣呈遞減趨勢(shì)，第一阱(301)的結(jié)彎曲中心在體內(nèi)，第一阱(301)的結(jié)深為2um到15um，第一阱(301) 在第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(303)表面形成的溝道長(zhǎng)度為lum到IOum;在第一阱(301)選擇性的參雜具有第二導(dǎo)電類型的源區(qū)(302)；在門(mén)極(308)以及部分第二導(dǎo)電類型源區(qū)(30 上墊積第二絕緣層(307)；在第二絕緣層(307)以及部分第一阱(301)和部分第二導(dǎo)電類型源區(qū)(30 上墊積發(fā)射極電極(309)；在第一導(dǎo)電類型集電區(qū)(304)背面制作金屬電極作為集電區(qū)電極(310)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種MOS型功率器件的制造方法，其特征在于所述第一導(dǎo)電類型為P型；第二導(dǎo)電類型為N型。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種MOS型功率器件的制造方法，其特征在于所述第二導(dǎo)電類型源區(qū)(30 濃度高于第二導(dǎo)電類型漂移區(qū)(30 濃度。
全文摘要
一種MOS型功率器件包括P型集電區(qū)；N型漂移區(qū)，位于P型集電區(qū)上；P阱，在漂移區(qū)上選擇性地形成，與N型漂移區(qū)的導(dǎo)電類型相反；N型源區(qū)在P阱的表面區(qū)域選擇性地形成；第一絕緣層位于N型漂移區(qū)上并部分地覆蓋P阱；門(mén)極位于第一絕緣層上；第二絕緣層覆蓋門(mén)極并部分覆蓋N型源區(qū)；發(fā)射極電極覆蓋第二絕緣層并部分電連接P阱和N型源區(qū)；集電極電極位于P型集電區(qū)背面并電連接P型集電區(qū)；其中P阱體內(nèi)具有一導(dǎo)電雜質(zhì)濃度峰值區(qū)域，其雜質(zhì)濃度從濃度峰值區(qū)域到P阱的邊緣呈遞減趨勢(shì)，P阱的結(jié)彎曲中心在體內(nèi)；以及MOS型功率器件的制造方法。這樣體內(nèi)的電阻率降低的同時(shí)滿足了表面溝道長(zhǎng)度的要求，使得體電阻減小，從而減小了閂鎖效應(yīng)。
文檔編號(hào)H01L29/739GK102263127SQ20101019026
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月29日
發(fā)明者吳海平, 肖秀光 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司