[实用新型]耗尽型MOSFET

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体制造技术领域，特别涉及一种耗尽型MOSFET。 

背景技术

MOSFET分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET。对于耗尽型MOSFET，因为在源漏极的氧化层内掺入了大量离子，即使在栅压VGS=0时，在氧化层的掺杂离子的作用下，衬底表层中会感应出与衬底掺杂类型相反多数载流子形成反型层，即源-漏之间存在沟道，只要在源-漏间加正向电压，就能产生漏极电流；当加上栅压VGS时，会使多数载流子流出沟道，反型层变窄沟道电阻变大，当栅压VGS增大到一定值时，反型层消失，沟道被夹断（耗尽），耗尽型MOSFET会关断。 

MOSFET分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET。对于耗尽型MOSFET，因为在源漏极的氧化层内掺入了大量离子，即使在栅压VGS=0时，在氧化层的掺杂离子的作用下，衬底表层中会感应出与衬底掺杂类型相反多数载流子形成反型层，即源-漏之间存在沟道，只要在源-漏间加正向电压，就能产生漏极电流；当加上栅压VGS时，会使多数载流子流出沟道，反型层变窄沟道电阻变大，当栅压VGS增大到一定值时，反型层消失，沟道被夹断（耗尽），耗尽型MOSFET会关断。 

以N沟耗尽型MOSFET为例，在栅压VGS=0时，漏源之间的沟道已经存在，所以只要在源漏极之间加上电压VDS，源漏极就有电流ID流通。如果增加栅压VGS，栅极与衬底之间的电场将使沟道中感应更多的电子，沟道变厚，沟道的电导增大。如果在栅极加负电压，即栅压VGS＜0，就会在对应的器件表面感应出正电荷，这些正电荷抵消N沟道中的电子，从而在衬底表面产生一个耗尽层，使沟道变窄，沟道电导减小。当负栅压增大到某一电压Vp时，耗尽区扩展到整个沟道，沟道完全被夹断（耗尽），这时即使VDS仍存在，也不会产生漏极电流，即ID=0。VP称为夹断电压或阈值电压。传统技术在制造耗尽型 MOSFET时，预先在栅极氧化层中掺入大量的正离子，当VGS=0时，这些正离子产生的电场能在P型衬底中“感应”出足够的电子，形成N型沟道。 

即在传统技术中，耗尽型MOSFET的沟道是通过栅极氧化层中的掺杂离子感应形成的，因此沟道的结构、位置和深度都是取决于栅极氧化层中的离子掺杂情况，并不容易确定。众所周知，耗尽型MOSFET沟道的宽长比会影响沟道的跨导，从而会影响耗尽型MOSFET的饱和电流、漏电流以及夹断电压等许多重要参数。而传统的耗尽型MOSFET的制造方法因为其对沟道的位置以及沟道的深度控制不够准确，同时对氧化层的离子注入也会对其他区域（例如源极区域和漏极区域）造成不利影响，从而无法制造出高品质的耗尽型MOSFET。 

因此如何精确控制沟道的结构、位置和深度在耗尽型MOSFET的制造过程中已经成为一个急需解决的问题了。 

实用新型内容

本实用新型提供一种耗尽型MOSFET，以达到能够准确控制沟道的结构、位置以及沟道深度的目的。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种耗尽型MOSFET，包括： 

一第一掺杂类型的掺杂衬底； 

形成于所述衬底一面上的第一掺杂类型的外延层； 

形成于所述外延层内的第二掺杂类型的深阱；以及 

形成于所述深阱中部的第一掺杂类型的离子注入沟道。 

可选的，所述耗尽型MOSFET还包括： 

形成于所述沟道上方的栅极结构； 

形成于所述栅极结构两侧深阱内的源极区域和漏极区域。 

可选的，在所述栅极结构包括栅极氧化层和栅极。 

可选的，所述栅极氧化层为氧化硅。 

可选的，所述栅极为多晶硅、掺杂多晶硅或者铝中的一种。 

在本实用新型中的耗尽型MOSFET结构中，其沟道是通过使用掩膜层进行离子注入形成的，并非传统技术中的通过掺杂的栅极氧化层感应生成沟道。通过使用掩膜层进行离子注入生成的沟道，可以通过掩膜层精确控制沟道的位置和结构，通过调整离子注入的条件以精确控制沟道深度以及掺杂浓度等参数。 精确的沟道的结构、位置和深度能够保证高性能的耗尽型MOSFET。 

附图说明

图1-图7为本实用新型实施例一的耗尽型MOSFET制造方法各步骤中结构剖面图。 

具体实施方式