Trench MOS器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种Trench MOS器件及其制造方法，所述制造方法包括：S1.提供一衬底；S2.对衬底的一表面进行刻蚀，形成沟槽；S3.在衬底的表面和沟槽内形成第一氧化层；S4.在第一氧化层的表面进行淀积，形成淀积层；S5.对淀积层采用高温退火处理，将淀积层中的第一杂质扩散至衬底中，形成扩散层；S6.对扩散层和衬底采用杂质注入，形成杂质注入区。本发明专利技术实现在不影响body结深的情况下，减小了沟道长度，有效地减小了Trench MOS器件的导通电阻，且不会影响器件的反向特性，进而保证了器件的可靠性；也阻止body区域连成一片，有利于Trench MOS器件的开启；另外，存在不增加成本的优点。

【技术实现步骤摘要】
TrenchMOS器件及其制造方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种TrenchMOS(深槽金属氧化物半导体场效应晶体管)器件及其制造方法。
技术介绍
TrenchMOS是在VDMOS(垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)的基础上发展起来的，和VDMOS相比，TrenchMOS具有更低的导通电阻和栅漏电荷密度，因此具有更低的导通和开关损耗和更快的开关速度。对于TrenchMOS，需要其导通电阻尽可能小，现有主要通过减小沟道电阻的方式来减小TrenchMOS的导通电阻，具体地，通过减小body结深以减小沟道长度，而减小沟道长度会使得body结深变浅，从而影响器件的反向漏电性能，反向漏电变大则会增加器件的关断损耗，因此会影响器件的可靠性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中减小TrenchMOS的导通电阻的方式存在会减小沟道长度，使得body结深变浅，进而影响器件的反向漏电性能的缺陷，提供一种TrenchMOS器件及其制造方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术提供一种TrenchMOS器件的制造方法，所述制造方法包括：S1.提供一衬底；S2.对所述衬底的一表面进行刻蚀，形成沟槽；S3.在所述衬底的表面和所述沟槽内形成第一氧化层；S4.在所述第一氧化层的表面进行淀积，形成淀积层；其中，所述淀积层中包括第一杂质；所述第一杂质的杂质类型与所述衬底对应的杂质类型一致；>S5.对所述淀积层采用高温退火处理，将所述淀积层中的第一杂质扩散至所述衬底中，形成扩散层；S6.对所述扩散层和所述衬底采用杂质注入，形成杂质注入区；其中，所述杂质注入区分别位于所述沟槽两侧。较佳地，步骤S5包括：采用第一设定温度，持续第一设定时长对所述淀积层进行高温处理，再采用第二设定温度，持续第二设定时长对所述淀积层进行退火处理，将所述淀积层中的第一杂质扩散至所述衬底中，形成所述扩散层；其中，所述第一设定温度的取值范围为1100～1200℃，所述第一设定时长的取值范围为30～120min；所述第二设定温度的取值范围为900-1000℃，所述第一设定时长的取值范围为30～120min。较佳地，步骤S6包括：对所述扩散层和所述衬底采用第二杂质注入，形成第一杂质注入区；在所述第一杂质注入区中采用所述第一杂质注入，形成第二杂质注入区；其中，所述第二杂质注入区位于所述成第一杂质注入区远离所述衬底的一侧；当所述第一杂质为N型杂质时，所述第二杂质为P型杂质；当所述第一杂质为P型杂质时，所述第二杂质为N型杂质。较佳地，步骤S6之后还包括：S7.刻蚀掉所述淀积层中除位于所述沟槽内的部分之外的部分；S8.在所述沟槽和所述第一氧化层的表面形成第二氧化层；S9.对所述第二氧化层和所述第二杂质注入区刻蚀形成接触孔；其中，所述接触孔位于所述第二杂质注入区的外侧；S10.在所述接触孔内和所述第二氧化层的上表面形成第一金属层，并在所述衬底下表面形成第二金属层。本专利技术还提供一种TrenchMOS器件，所述TrenchMOS器件采用上述的TrenchMOS器件的制造方法得到，所述TrenchMOS器件包括：衬底；沟槽，形成于所述衬底的一表面；第一氧化层，形成于所述衬底的表面和所述沟槽内；淀积层，形成且填满于所述沟槽内；其中，所述淀积层中包括第一杂质；所述第一杂质的杂质类型与所述衬底对应的杂质类型一致；扩散层，形成于第一氧化层与所述衬底之间，由对所述淀积层采用高温退火处理，将所述淀积层中的所述第一杂质进行扩散形成；杂质注入区，由采用杂质注入至所述扩散层和所述衬底形成；其中，所述杂质注入区分别位于所述沟槽两侧。较佳地，所述扩散层由采用第一设定温度，持续第一设定时长对所述淀积层进行高温处理，再采用第二设定温度，持续第二设定时长对所述淀积层进行退火处理形成；其中，所述第一设定温度的取值范围为1100～1200℃，所述第一设定时长的取值范围为30～120min；所述第二设定温度的取值范围为900-1000℃，所述第一设定时长的取值范围为30～120min。较佳地，所述杂质注入区包括第一杂质注入区和第二杂质注入区；所述第一杂质注入区，由采用第二杂质注入至所述扩散层和所述衬底形成；所述第二杂质注入区，由采用所述第一杂质注入至所述第一杂质注入区形成；其中，所述第二杂质注入区位于所述成第一杂质注入区远离所述衬底的一侧；当所述第一杂质为N型杂质时，所述第二杂质为P型杂质；当所述第一杂质为P型杂质时，所述第二杂质为N型杂质。较佳地，所述TrenchMOS器件还包括：第二氧化层，形成于所述沟槽以及所述第一氧化层的表面；第一金属层，覆盖于所述第二氧化层的上表面；第二金属层，形成于所述衬底的下表面。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术中，采用第一杂质(如磷元素)进行淀积，并对淀积层采用高温退火进行处理，将淀积层中的第一杂质扩散至衬底中，形成扩散层，从而在不影响body结深的情况下，减小了沟道长度，有效地减小了TrenchMOS器件的导通电阻，且不会影响器件的反向特性，进而保证了器件的可靠性；也阻止body区域连成一片，有利于TrenchMOS器件的开启；另外，存在不增加成本的优点。附图说明图1为TrenchMOS器件的制造方法的流程图。图2为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第一结构。图3为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第二结构。图4为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第三结构。图5为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第四结构。图6为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第五结构。图7为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第六结构。图8为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第七结构。图9为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第八结构。图10为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第九结构。图11为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第十结构。图12为TrenchMOS器件的制造方法在制造过程中形成的第十一结构。图13为TrenchMOS器件的结构示意图。图14为TrenchMOS器件对应的输出电压与漏极电流之间的对应关系示意图。图15为TrenchMOS器件对应的漏极电流与导通电阻之间的对应关系示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Trench MOS器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：/nS1.提供一衬底；/nS2.对所述衬底的一表面进行刻蚀，形成沟槽；/nS3.在所述衬底的表面和所述沟槽内形成第一氧化层；/nS4.在所述第一氧化层的表面进行淀积，形成淀积层；/n其中，所述淀积层中包括第一杂质；/n所述第一杂质的杂质类型与所述衬底对应的杂质类型一致；/nS5.对所述淀积层采用高温退火处理，将所述淀积层中的第一杂质扩散至所述衬底中，形成扩散层；/nS6.对所述扩散层和所述衬底采用杂质注入，形成杂质注入区；/n其中，所述杂质注入区分别位于所述沟槽两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种TrenchMOS器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
S1.提供一衬底；
S2.对所述衬底的一表面进行刻蚀，形成沟槽；
S3.在所述衬底的表面和所述沟槽内形成第一氧化层；
S4.在所述第一氧化层的表面进行淀积，形成淀积层；
其中，所述淀积层中包括第一杂质；
所述第一杂质的杂质类型与所述衬底对应的杂质类型一致；
S5.对所述淀积层采用高温退火处理，将所述淀积层中的第一杂质扩散至所述衬底中，形成扩散层；
S6.对所述扩散层和所述衬底采用杂质注入，形成杂质注入区；
其中，所述杂质注入区分别位于所述沟槽两侧。


2.如权利要求1所述的TrenchMOS器件的制造方法，其特征在于，步骤S5包括：
采用第一设定温度，持续第一设定时长对所述淀积层进行高温处理，再采用第二设定温度，持续第二设定时长对所述淀积层进行退火处理，将所述淀积层中的第一杂质扩散至所述衬底中，形成所述扩散层；
其中，所述第一设定温度的取值范围为1100～1200℃，所述第一设定时长的取值范围为30～120min；
所述第二设定温度的取值范围为900-1000℃，所述第一设定时长的取值范围为30～120min。


3.如权利要求1所述的TrenchMOS器件的制造方法，其特征在于，步骤S6包括：
对所述扩散层和所述衬底采用第二杂质注入，形成第一杂质注入区；
在所述第一杂质注入区中采用所述第一杂质注入，形成第二杂质注入区；
其中，所述第二杂质注入区位于所述成第一杂质注入区远离所述衬底的一侧；
当所述第一杂质为N型杂质时，所述第二杂质为P型杂质；
当所述第一杂质为P型杂质时，所述第二杂质为N型杂质。


4.如权利要求3所述的TrenchMOS器件的制造方法，其特征在于，步骤S6之后还包括：
S7.刻蚀掉所述淀积层中除位于所述沟槽内的部分之外的部分；
S8.在所述沟槽和所述第一氧化层的表面形成第二氧化层；
S9.对所述第二氧化层和所述第二杂质注入区刻蚀形成接触孔；
其中，所述接触孔位于所述第二杂质注入区的外侧；
S10.在所述接触孔内和...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东飞，孙永生，钟圣荣，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31