04的摻雜濃度大于119Cm 3。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例的MOS型功率器件的形成方法如圖4所示，可以包括以下步驟:
[0035]A.形成第一導(dǎo)電類(lèi)型的耐壓層。
[0036]B.在耐壓層之上形成第一導(dǎo)電類(lèi)型的阻擋層。其中，阻擋層包括多層阻擋子層，其中，第一層阻擋子層包裹阱區(qū)，第i+Ι層阻擋子層包裹第i層阻擋子層，i為正整數(shù)，第i層阻擋子層的摻雜濃度大于第i+ι層阻擋子層的摻雜濃度。
[0037]C.在阻擋層中形成第二導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)。
[0038]D.在阱區(qū)中形成第一導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)。
[0039]E.在阻擋層之上形成柵極。
[0040]F.在柵極和阻擋層之上形成第一電極。
[0041]G.在耐壓層之下形成第二電極。
[0042]該實(shí)施例的MOS型功率器件的形成方法得到的MOS型功率器件中，阻擋層為多層結(jié)構(gòu)且各層的摻雜濃度漸變，相當(dāng)于提供了載流子的多個(gè)勢(shì)壘，起到比單個(gè)勢(shì)壘更好的阻擋效果，顯著降低了導(dǎo)通壓降。同時(shí)，摻入的雜質(zhì)總量比現(xiàn)有技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)阻擋層要低，不會(huì)明顯惡化器件的耐壓，緩解了導(dǎo)通壓降與耐壓能力之間的制約。該形成方法具有簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)。
[0043]可選地，形成阻擋層的過(guò)程可以具體包括:通過(guò)外延工藝在耐壓層之上，或者，通過(guò)擴(kuò)散工藝在耐壓層頂部，形成位置最外圍且摻雜濃度最低的阻擋子層。在已形成的第i+1層阻擋子層內(nèi)部，通過(guò)擴(kuò)散工藝形成位置更加中央且摻雜濃度更高的第i層阻擋子層。需要說(shuō)明的是，靠近阱區(qū)的位置稱(chēng)為“中央”的位置，反之為“外圍”的位置。
[0044]可選地，第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型、第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型時(shí)，阻擋層為空穴阻擋層，第一電極為器件陰極，第二電極為器件陽(yáng)極。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的其他實(shí)施例中也可以為相反的情況(即第一導(dǎo)電類(lèi)型為P型、第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型)，相關(guān)細(xì)節(jié)本文不贅述。
[0045]可選地，阻擋層包括2至3層阻擋子層。阻擋層中的子層數(shù)目太多則工藝復(fù)雜，但是進(jìn)一步優(yōu)化效果有限，因此阻擋層中的阻擋子層數(shù)目應(yīng)當(dāng)適中。
[0046]可選地，與耐壓層相接觸的阻擋子層的摻雜濃度為耐壓層的摻雜濃度的10-100倍，并且，第i層阻擋子層的摻雜濃度為第i+Ι層阻擋子層的摻雜濃度的10-100倍。研究表明，采用上述摻雜濃度梯度時(shí)，優(yōu)化效果最好。
[0047]可選地，還包括步驟:在柵極與阻擋層、阱區(qū)以及源區(qū)之間形成第一絕緣層，以及，在柵極與第一電極之間形成第二絕緣層。
[0048]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的MOS型功率器件的形成方法，申請(qǐng)人結(jié)合圖5a至圖5g介紹圖3所示的MOS型功率器件的具體形成過(guò)程。
[0049]1.選取具有均勻N型輕摻雜的N-耐壓層301的襯底，如圖5a ;
[0050]2.利用擴(kuò)散或者外延等方法，在N-耐壓層301頂部形成N型摻雜的第一空穴阻擋子層302a、第一空穴阻擋子層302a的摻雜濃度比N-耐壓層301的摻雜濃度更高，如圖5b ;
[0051]3.在利用熱生長(zhǎng)和刻蝕工藝形成圖形化的二氧化硅材料的第一絕緣層305 (用作柵氧層)，并利用淀積、光刻和刻蝕工藝在第一絕緣層305之上形成多晶硅材料的柵極306，如圖5c ；
[0052]4.采用局部注入擴(kuò)散等方法，在第一空穴阻擋子層302a中形成N型摻雜的第二空穴阻擋子層302b，其中，第二空穴阻擋子層302b的摻雜濃度大于第一空穴阻擋子層302a，如圖5d ；
[0053]5.采用局域注入擴(kuò)散等方法，形成P型阱區(qū)303和N型源區(qū)304，如圖5e ;
[0054]6.通過(guò)淀積、光刻和刻蝕等工藝，在柵極306上方形成二氧化硅材料的第二絕緣層307、金屬鋁材料的陰極308，如圖5f ；
[0055]7.通過(guò)減薄、注入、淀積等工藝,在器件底部形成金屬材料的陽(yáng)極309,如圖5g。
[0056]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0057]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0058]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為，可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來(lái)執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
[0059]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種MOS型功率器件，其特征在于，包括: 第一導(dǎo)電類(lèi)型的耐壓層； 位于所述耐壓層之上的第一導(dǎo)電類(lèi)型的阻擋層； 位于所述阻擋層中的第二導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)； 位于所述阱區(qū)中的第一導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)； 位于所述阻擋層之上的柵極； 位于所述柵極和所述阻擋層之上的第一電極；以及 位于所述耐壓層之下的第二電極， 其中，所述阻擋層包括多層阻擋子層，其中，第一層阻擋子層包裹所述阱區(qū)，第i+Ι層阻擋子層包裹第i層阻擋子層，i為正整數(shù)，所述第i層阻擋子層的摻雜濃度大于所述第i+Ι層阻擋子層的摻雜濃度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS型功率器件，其特征在于，所述阻擋層中的多層阻擋子層是通過(guò)多次擴(kuò)散工藝形成的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS型功率器件，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型、第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型時(shí)，所述阻擋層為空穴阻擋層，所述第一電極為器件陰極，所述第二電極為器件陽(yáng)極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS型功率器件，其特征在于，所述阻擋層包括2至3層阻擋子層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS型功率器件，其特征在于，與所述耐壓層相接觸的阻擋子層的摻雜濃度為所述耐壓層的摻雜濃度的10-100倍，并且，所述第i層阻擋子層的摻雜濃度為所述第i+Ι層阻擋子層的摻雜濃度的10-100倍。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS型功率器件，其特征在于，還包括:位于所述柵極與所述阻擋層、所述阱區(qū)以及所述源區(qū)之間的第一絕緣層，以及，位于所述柵極與所述第一電極之間的第二絕緣層。7.—種MOS型功率器件的形成方法，其特征在于，包括以下步驟: 形成第一導(dǎo)電類(lèi)型的耐壓層； 在所述耐壓層之上形成第一導(dǎo)電類(lèi)型的阻擋層； 在所述阻擋層中形成第二導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)； 在所述阱區(qū)中形成第一導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)； 在所述阻擋層之上形成柵極； 在所述柵極和所述阻擋層之上形成第一電極；以及 在所述耐壓層之下形成第二電極， 其中，所述阻擋層包括多層阻擋子層，第一層阻擋子層包裹所述阱區(qū)，第i+Ι層阻擋子層包裹第i層阻擋子層，i為正整數(shù)，其中，所述第i層阻擋子層的摻雜濃度大于所述第i+1層阻擋子層的摻雜濃度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MOS型功率器件的形成方法，其特征在于，形成所述阻擋層具體包括: 通過(guò)外延工藝在所述耐壓層之上，或者，通過(guò)擴(kuò)散工藝在所述耐壓層頂部，形成位置最外圍且摻雜濃度最低的阻擋子層； 在已形成的第i+Ι層阻擋子層內(nèi)部，通過(guò)擴(kuò)散工藝形成位置更加中央且摻雜濃度更高的第i層阻擋子層。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MOS型功率器件的形成方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型、第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型時(shí)，所述阻擋層為空穴阻擋層，所述第一電極為器件陰極，所述第二電極為器件陽(yáng)極。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MOS型功率器件的形成方法，其特征在于，所述阻擋層包括2至3層阻擋子層。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MOS型功率器件的形成方法，其特征在于，與所述耐壓層相接觸的阻擋子層的摻雜濃度為所述耐壓層的摻雜濃度的10-100倍，并且，所述第i層阻擋子層的摻雜濃度為所述第i+Ι層阻擋子層的摻雜濃度的10-100倍。12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MOS型功率器件的形成方法，其特征在于，還包括步驟:在所述柵極與所述阻擋層、所述阱區(qū)以及所述源區(qū)之間形成第一絕緣層，以及，在所述柵極與所述第一電極之間形成第二絕緣層。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種MOS型功率器件及其形成方法。該MOS型功率器件包括：第一導(dǎo)電類(lèi)型的耐壓層；位于耐壓層之上的第一導(dǎo)電類(lèi)型的阻擋層；位于阻擋層中的第二導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)；位于阱區(qū)中的第一導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)；位于阻擋層之上的柵極；位于柵極和阻擋層之上的第一電極；以及位于耐壓層之下的第二電極，其中，阻擋層包括多層阻擋子層，其中，第一層阻擋子層包裹阱區(qū)，第i+1層阻擋子層包裹第i層阻擋子層，第i層阻擋子層的摻雜濃度大于第i+1層阻擋子層的摻雜濃度。本發(fā)明的MOS型功率器件中，阻擋層為摻雜濃度漸變的多子層結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于提供了載多個(gè)勢(shì)壘，降低了導(dǎo)通壓降，摻入的雜質(zhì)總量較低，不會(huì)明顯惡化器件的耐壓，緩解了導(dǎo)通壓降與耐壓能力之間的制約。
【IPC分類(lèi)】H01L29/78, H01L21/336
【公開(kāi)號(hào)】CN105633148
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410594440
【發(fā)明人】吳海平, 肖秀光, 劉鵬飛
【申請(qǐng)人】比亞迪股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年10月29日