VDMOS晶体管及制作VDMOS晶体管的方法技术

本发明专利技术公开一种VDMOS晶体管及其制作方法。其中，所述VDMOS晶体管包括衬底、形成在所述衬底上的第一外延层、形成在所述第一外延层上的第二外延层、形成在所述第二外延层上的栅、形成在所述第二外延层内的第一源区与第二源区，以及形成在所述第二外延层内的隔离槽结构。所述第二外延层的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度，并且，所述第一、二外延层具有相同的导电类型。所述隔离槽结构位于所述第一源区与第二源区之间并且位于所述栅的下方。本发明专利技术的VDMOS晶体管及其制作方法，既可降低VDMOS晶体管的导通电阻，也可维持其击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
VDMOS晶体管及制作VDMOS晶体管的方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及VDMOS晶体管及制作VDMOS晶体管的方法。
技术介绍
VDMOS(VerticalDouble-diffusedMetalOxideSemiconductor，垂直双扩散金属氧化物半导体)器件，是同时具有双极型晶体管和普通MOS器件的优点的功率半导体器件。与双极型晶体管相比，它的开关速度快，开关损耗小，输入阻抗高，驱动功率小，频率特性好，跨导线性度高，没有双极型功率器件的二次击穿问题，安全工作区大。因此，不论是开关应用还是线性应用，VDMOS器件都是理想的功率半导体器件。对于VDMOS器件而言，它的一个重要指标是导通电阻。业内持续有降低VDMOS器件导通电阻，从而提高其导通电流能力的技术需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种VDMOS晶体管及制作VDMOS晶体管的方法，用以降低VDMOS晶体管的导通电阻，改善其导通电流能力。根据本专利技术的第一方面，提供一种VDMOS晶体管。所述VDMOS晶体管包括：衬底；形成在所述衬底上的第一外延层；形成在所述第一外延层上的第二外延层，所述第一、二外延层具有相同的导电类型，且所述第二外延层的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度；形成在所述第二外延层上的栅；形成在所述第二外延层内的第一源区与第二源区，所述第一源区与第二源区位于所述栅的两侧；形成在所述第二外延层内的隔离槽结构，所述隔离槽结构位于所述第一源区与第二源区之间并且位于所述栅的下方。可选的，所述隔离槽结构包括绝缘层和位于所述绝缘层内侧的导电层，所述导电层与所述第二外延层被所述绝缘层隔绝。可选的，所述导电层的材料为掺杂硅，并且，所述掺杂硅的导电类型与所述第二外延层的导电类型相同。可选的，所述隔离槽结构的深度小于所述第二外延层的厚度。可选的，所述衬底包括漏区；所述衬底的导电类型与所述第一、二外延层的导电类型相同，所述衬底的掺杂浓度大于所述第一、二外延层的掺杂浓度。可选的，所述第二外延层的厚度小于所述第一外延层的厚度。根据本专利技术的第二方面，提供一种制作VDMOS晶体管的方法。所述方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成第一外延层；在所述第一外延层上形成第二外延层，所述第一、二外延层具有相同的导电类型，且所述第二外延层的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度；刻蚀所述第二外延层，在所述第二外延层内形成槽；填充所述槽，形成隔离槽结构；在所述第二外延层上方形成栅；在所述第二外延层内形成第一阱区与第二阱区，所述第一阱区与所述第二阱区位于所述隔离槽结构的不同侧；在所述第一阱区和第二阱区内形成第一源区和第二源区。可选的，用来填充所述槽的材料包括掺杂硅，所述掺杂硅的导电类型与所述第二外延层相同。可选的，所述隔离槽结构的深度小于所述第二外延层的厚度。可选的，所述第二外延层的厚度小于所述第一外延层的厚度。本专利技术的VDMOS晶体管及制作VDMOS晶体管的方法，通过在第一外延层上外延生长掺杂浓度更高的第二外延层，而后在所述第二外延层上形成VDMOS晶体管的栅、在所述第二外延层内形成VDMOS晶体管的第一源区与第二源区，使得在芯片面积不增加的情况下增加器件的纵向掺杂浓度，提高芯片单位面积电流导通能力，降低导通电阻。并且，形成在第二外延层内、位于第一源区与第二源区之间的隔离槽结构，可在VDMOS晶体管导通电阻显著下降的情况下，维持或改善击穿电压。附图说明图1是一种现有技术中典型的N型VDMOS晶体管的结构示意图；图2是本专利技术一实施例VDMOS晶体管的结构示意图；图3与图4是本专利技术一实施例VDMOS晶体管的制作方法的流程示意图；图5至图10是本专利技术一实施例VDMOS晶体管在制作过程中不同阶段的结构示意图。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前”、“后”、“下”和/或“上”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。下面结合附图，对本专利技术示例型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。图1是一种现有技术中典型的N型VDMOS晶体管的结构示意图。如图1所示，VDMOS晶体管包括：衬底10，所述衬底10内掺杂有N型导电元素，并作为晶体管的漏区；形成在所述衬底10上的外延层11，所述外延层11内同样掺杂有N型导电元素，但所述外延层11的掺杂浓度远小于所述衬底10的掺杂浓度；形成在所述外延层11上的栅，所述栅可包括栅氧化层18与栅多晶硅层19；形成在所述外延层11内的第一阱区14与第二阱区15，所述第一、二阱区14、15均掺杂有P型导电元素；形成在所述第一阱区14内的第一源区16与形成在所述第二阱区15内的第二源区17，所述第一、二源区16、17均掺杂有N型导电元素，所述第一源区16与第二源区17位于所述栅的两侧。专利技术人(们)发现，上述VDMOS晶体管的外延层11较厚，虽掺杂有导电元素但掺杂浓度不高，从而导致上述VDMOS晶体管的导通电阻较大，电流导通能力受到制约。图2是本专利技术一实施例VDMOS晶体管的结构示意图。如图2所示，所述VDMOS晶体管，包括：衬底20，所述衬底20可作为VDMOS晶体管的漏区，其内可掺杂有导电元素；形成在所述衬底20上的第一外延层21，所述第一外延层21内掺杂有导电元素，所述第一外延层21的掺杂浓度小于所述衬底20的掺杂浓度，并且，所述第一外延层21与所述衬底20具有相同的导电类型；形成在所述第一外延层21上的第二外延层22，所述第二外延层22内掺杂有导电元素，所述第二外延层22的掺杂浓度大于所述第一外延层21的掺杂浓度，但是可小于所述衬底20的掺杂浓度，并且，所述第二外延层22与所述第一外延层21、所述衬底20具有相同的导电类型；形成在所述第二外延层22上的栅，所述栅可包括栅氧化层28与栅多晶硅层29；形成在所述第二外延层22内的第一源区26与第二源区27，所述第一源区26与第二源区27位于所述栅的两侧；形成在所述第二外延层22内的隔离槽结构23，所述隔离槽结构23位于所述第一源区26与第二源区27之间并且位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VDMOS晶体管，其特征在于，所述VDMOS晶体管包括：衬底；形成在所述衬底上的第一外延层；形成在所述第一外延层上的第二外延层，所述第一、二外延层具有相同的导电类型，且所述第二外延层的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度；形成在所述第二外延层上的栅；形成在所述第二外延层内的第一源区与第二源区，所述第一源区与第二源区位于所述栅的两侧；形成在所述第二外延层内的隔离槽结构，所述隔离槽结构位于所述第一源区与第二源区之间并且位于所述栅的下方。

【技术特征摘要】
1.一种VDMOS晶体管，其特征在于，所述VDMOS晶体管包括：衬底；形成在所述衬底上的第一外延层；形成在所述第一外延层上的第二外延层，所述第一、二外延层具有相同的导电类型，且所述第二外延层的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度；形成在所述第二外延层上的栅；形成在所述第二外延层内的第一源区与第二源区，所述第一源区与第二源区位于所述栅的两侧；形成在所述第二外延层内的隔离槽结构，所述隔离槽结构位于所述第一源区与第二源区之间并且位于所述栅的下方。2.根据权利要求1所述的VDMOS晶体管，其特征在于，所述隔离槽结构包括绝缘层和位于所述绝缘层内侧的导电层，所述导电层与所述第二外延层被所述绝缘层隔绝。3.根据权利要求2所述的VDMOS晶体管，其特征在于，所述导电层的材料为掺杂硅，并且，所述掺杂硅的导电类型与所述第二外延层的导电类型相同。4.根据权利要求1所述的VDMOS晶体管，其特征在于，所述隔离槽结构的深度小于所述第二外延层的厚度。5.根据权利要求1所述的VDMOS晶体管，其特征在于，所述衬底包括漏区；所述衬底的导电类型与所述第一、二外...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏峰，
申请(专利权)人：无锡华润华晶微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32