一种改善扩散区域形貌的功率器件及其制造方法技术

技术编号:10069783 阅读:133 留言:0更新日期:2014-05-23 13:29
本发明专利技术提出了一种改善扩散区域形貌的功率器件及其制造方法,该功率器件包括衬底、外延层、埋层、源区,源区与外延层之间的埋层为导电沟道区,在靠近导电沟道区的外延层内形成有预扩散区,该功率器件还包括栅介质层、栅极、介质层、正面金属层、背面扩散区和背面金属层。本发明专利技术预扩散区使埋层向外延层平缓扩展,改善了沟道边缘扩散区域的形貌,优化了器件在高温高压下的电场分布,从而降低器件在高温高压下的漏电水平,能够大幅提高功率MOSFET、IGBT等功率器件的热可靠性,适合高温、大功率环境下工作的需要,并且制造过程与现有的功率器件工艺完全兼容,结构简单、制造方便,提高了生产效率和成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种改善扩散区域形貌的功率器件及其制造方法
本专利技术属于基本电气元件领域,涉及半导体器件的制备,特别涉及一种在栅氧化层做完之后注入一层浅层低浓度的扩散区域来改善扩散区域形貌的功率器件及其制造方法。
技术介绍
目前,功率MOSFET和IGBT的正面工艺主要包括如下步骤:以N型衬底上制备的器件为例进行说明,在N型衬底上,先用光刻技术定义出有源区,然后生长栅氧化层,再注入N型杂质改善器件J-FET效应,然后沉积多晶硅,用光刻定义并刻蚀出图形,并在没有多晶硅和栅氧化层的区域注入P型离子并驱入形成P-扩散区,在P-扩散区分别用光刻定义并注入P型离子和N型离子形成P+区和N+区,然后在上面生长硼磷硅玻璃当作正面栅极、漏极的隔离层,接着用光刻定义出接触孔并刻蚀掉隔离层,淀积上AlSi层并用光刻定义出连接线及栅极、漏极金属层,刻蚀金属后再做最外面的表面钝化层,最后光刻定义出封装接触孔。在以上现有技术中,由于P-扩散区域的表层有一层比衬底浓的N型区域,在P型扩散的时候由于浓度问题导致表面的P型掺杂不容易横向扩散而造成P型区域的形貌不是很理想,从而导致器件在可靠性测试过程中容易造成表面漏电而失效。现有本文档来自技高网...
一种改善扩散区域形貌的功率器件及其制造方法

【技术保护点】
一种改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,包括:衬底及其上形成的外延层,所述外延层的掺杂类型与所述衬底的掺杂类型相同;在所述外延层内形成有埋层,所述埋层的上表面与外延层的上表面位于同一平面,所述埋层的掺杂类型与所述外延层的掺杂类型相反;在所述埋层内形成有源区,所述源区的上表面与所述外延层的上表面位于同一平面,所述源区的掺杂类型与所述外延层的掺杂类型相同;在所述外延层内形成有预扩散区,所述预扩散区与所述埋层连接,且所述预扩散区的上表面与所述外延层的上表面位于同一平面,所述预扩散区的掺杂类型与所述埋层的掺杂类型相同;在所述外延层的上表面上形成有栅介质层和栅极,所述栅介质层和栅极覆盖在埋层及所述源...

【技术特征摘要】
1.一种改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,包括:衬底及其上形成的外延层,所述外延层的掺杂类型与所述衬底的掺杂类型相同;在所述外延层内形成有埋层,所述埋层的上表面与外延层的上表面位于同一平面,所述埋层的掺杂类型与所述外延层的掺杂类型相反;在所述埋层内形成有源区,所述源区的上表面与所述外延层的上表面位于同一平面,所述源区的掺杂类型与所述外延层的掺杂类型相同;在所述外延层内形成有预扩散区,所述预扩散区与所述埋层连接,且所述预扩散区的上表面与所述外延层的上表面位于同一平面,所述预扩散区的掺杂类型与所述埋层的掺杂类型相同;在所述外延层的上表面上形成有栅介质层和栅极,所述栅介质层和栅极覆盖在埋层及所述源区的一部分之上;在所述栅极和外延层之上形成有介质层和正面金属层;在所述衬底之下形成有背面扩散区;以及在所述背面扩散区之下形成有背面金属层,所述埋层内包括有与所述源区相连的导电沟道区和注入扩散区,所述导电沟道区位于源区与所述预扩散区之间且导电沟道区的上表面与所述外延层的上表面位于同一平面,所述注入扩散区位于源区的下方,所述导电沟道区与所述注入扩散区的掺杂类型与所述埋层的掺杂类型相同,所述预扩散区沿所述外延层深度方向的宽度变小。2.如权利要求1所述的改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,所述导电沟道区与所述预扩散区相连。3.如权利要求1所述的改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,所述导电沟道区的深度小于所述注入扩散区和源区的深度之和。4.如权利要求1所述的改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,所述导电沟道区为轻掺杂,所述注入扩散区为重掺杂。5.如权利要求1-4任意一项所述的改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,所述预扩散区沿外延层深度方向的宽度逐渐变小。6.如权利要求5所述的改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,所述预扩散区沿外延层深度的剖面为锲形。7.如权利要求5所述的改善扩散区域形貌的功率器件,其特征在于,所述预扩...

【专利技术属性】
技术研发人员:乐双申徐旭东李旺勤
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1