[发明专利]提高纵向沟槽MOS器件的耐压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纵向沟槽MOS器件的制备方法，具体涉及一种提高纵向沟槽MOS器件的耐压的方法。

背景技术

纵向沟槽MOS器件是目前热门的功率器件，在该类器件中，低的正向导通电阻和高的击穿电压是设计和制造所追求的目标。已有的一种纵向沟槽MOS器件结构如图1所示，其沟槽侧壁下部和底部栅氧厚度大于两侧上部的栅氧厚度。这种器件中的沟槽制备方法为先刻蚀沟槽，并在沟槽内依次生长氧化硅和氮化硅；接着刻蚀去除沟槽底部的氮化硅和氧化硅；而后进一步进行沟槽刻蚀，使所得沟槽更深；紧接着为第二次所刻蚀的部分沟槽内壁局部硅氧化，在沟槽底部和两侧壁下部形成厚的氧化硅层；最后去除氮化硅和部分氧化硅。具有这种结构沟槽器件的击穿电压比传统的沟槽MOS晶体管(如图2所示)的击穿电压要高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是进一步提高纵向沟槽MOS器件的截止时耐击穿电压。

为解决上述技术问题，本发明的提高纵向沟槽MOS器件的耐压的方法，在纵向沟槽MOS器件的接触孔形成之后，进行接触孔位置处的离子注入，在接触孔的下方形成掺杂类型与漂移区相反的接触孔注入区，注入深度比体区深但在漂移区之内。

本发明的方法，为在原有的沟槽垂直MOS器件的工艺平台上引入接触孔离子注入工艺，并注入到漂移区(与漂移区类型相反)，形成接触孔注入区。这样在功率MOS晶体管的漏极端反向偏置时，漂移区与接触孔注入区形成全耗尽，达到双重表面电场降低的效果，大大改善器件的截止时耐击穿电压。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是已有的一种纵向沟槽MOS器件剖面图；

图2是常见的传统沟槽MOS器件剖面图；

图3为采用本发明的方法制备的纵向沟槽MOS器件剖面图；

图4为本发明的接触孔离子注入示意图。

具体实施方式

本发明的提高纵向沟槽MOS器件的耐压的方法，为在原有的沟槽垂直MOS器件的工艺平台上引入接触孔离子注入，并注入到漂移区(与漂移区类型相反)，形成接触孔注入区。这样在功率MOS晶体管的漏极端反相偏置时，漂移区与接触孔注入区形成全耗尽，达到双重RESURF(表面电场降低)效果，大大改善器件的截止时耐击穿电压。

具体的制备方法以垂直局部硅氧化(英文简称LOCOS)的沟槽MOS器件为例，该纵向沟槽MOS器件中，沟槽侧壁下部和沟槽底部的栅氧厚度大于两侧上部的栅氧厚度。本发明的提高纵向沟槽MOS器件的耐压的方法，在接触孔刻蚀完成后，接触金属填入之前，增加进行接触孔注入形成接触孔注入区的步骤(见图3)，在注入之后最好再进行退火处理，使得所注入的离子到达所需要的深度(即比体区深但在漂移区内)。在离子注入工艺中，注入离子源可为磷、硼、二氟化硼或砷，注入剂量可为10¹²-10¹⁶原子/cm²，注入能量可为1-2000Kev，离子注入时离子束与硅衬底垂直轴的角度可设置为0-90度。退火处理的温度设置为400-1200摄氏度，处理时间：10秒-10小时。