[发明专利]高压超结MOSFET结构及P型漂移区形成方法有效
| 申请号： | 201110444663.9 | 申请日： | 2011-12-27 |
| 公开（公告）号： | CN102522338A | 公开（公告）日： | 2012-06-27 |
| 发明（设计）人： | 赵金波;王维建;闻永祥 | 申请（专利权）人： | 杭州士兰集成电路有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/336 | 分类号： | H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06 |
| 代理公司： | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人： | 郑玮 |
| 地址： | 310018 浙江省杭州市（*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 高压 mosfet 结构 漂移 形成 方法 | ||
1.一种高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供半导体衬底，在所述半导体衬底上生长第一N型外延层；
向所述第一N型外延层进行硼离子注入，形成硼注入区；
在已注入离子的第一N型外延层上由下至上依次生长第二N型外延层和氧化膜；
依次蚀刻氧化膜、第二N型外延层，在对应于硼注入区部位形成沟槽，蚀刻停止在所述第一N型外延层上；
对所述沟槽的侧壁进行硼离子倾角注入，形成掺杂层；
去除氧化膜后，在第二N型外延层上和所述沟槽中生长第三N型外延层；
将上述结构进行退火工艺，使硼注入区和掺杂层中的硼离子进行扩散，形成P型漂移区。
2.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述半导体衬底为重掺杂的N型半导体衬底。
3.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述第一N型外延层的厚度为15～20um、外延电阻率为1～5Ω·cm。
4.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述硼离子注入的注入能量为1200～200KEV、注入剂量为1E12～1E13/cm2。
5.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述第二N型外延层的厚度为20～30um、外延电阻率为1～5Ω·cm。
6.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述氧化膜为二氧化硅，厚度为
7.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述沟槽的宽度为2～4um。
8.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述硼离子倾角注入的角度为7～20度、注入能量为50～200KEV。
9.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述第三N型外延层在所述第二N型外延层上的厚度为4～6um、外延电阻率为1～5Ω·cm。
10.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述退火工艺所进行的温度为1150～1250℃、时间为120～240分钟。
11.根据权利要求1所述的高压超结MOSFET的P型漂移区形成方法，其特征在于：所述P型漂移区包括第一扩散区和第二扩散区，所述第一扩散区包括掺杂层和由掺杂层中的硼离子向所述第一N型外延层、所述第二N型外延层和所述沟槽中的第三N型外延层区域进行扩散形成，所述第二扩散区由所述硼注入区和由硼注入区的硼离子向所述第一N型外延层、所述第二N型外延层和所述沟槽中的第三N型外延层区域进行扩散形成。
12.高压超结MOSFET，其特征在于，至少包括：
半导体衬底；
形成所述半导体衬底上的第一N型外延层；
形成所述第一N型外延层上的第二N型外延层；
形成所述第二N型外延层上和所述第二N型外延层的沟槽中的第三N型外延层；以及，
由形成所述第一N型外延层上的硼注入区和形成所述第二N型外延层中的沟槽侧壁上的掺杂层中的硼离子扩散形成的P型漂移区。
13.根据权利要求12所述的高压超结MOSFET，其特征在于：所述第一N型外延层的厚度为15～20um、外延电阻率为1～5Ω·cm。
14.根据权利要求12所述的高压超结MOSFET，其特征在于：所述第二N型外延层的厚度为20～30um、外延电阻率为1～5Ω·cm。
15.根据权利要求12所述的高压超结MOSFET，其特征在于：所述第三外延层在所述第二N型外延层上的厚度为4～6um、外延电阻率为1～5Ω·cm。
16.根据权利要求12所述的高压超结MOSFET，其特征在于：所述P型漂移区包括第一扩散区和第二扩散区，所述第一扩散区包括掺杂层和由掺杂层中的硼离子向所述第一N型外延层、所述第二N型外延层和所述沟槽中的第三N型外延层区域进行扩散形成，所述第二扩散区由所述硼注入区和由硼注入区的硼离子向所述第一N型外延层、所述第二N型外延层和所述沟槽中的第三N型外延层区域进行扩散形成。
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