专利名称：沟槽型功率mos晶体管的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种沟槽(trench)型功率(power)金属氧化物半导体 (metal-oxide-semiconductor, M0S)晶体管的制备方法，尤其涉及一种沟槽型功率MOS晶体管的体区的制备方法。
背景技术：
传统的MOS晶体管，其栅极、源极和漏极在同一水平面上(水平沟道)，此种结构在制造时非常方便，但因源极和漏极之间距离太近而无法满足大功率的需求。为了满足大功率晶体管的需求，出现了具有垂直沟槽的MOS晶体管，其不仅继承了水平沟道MOS晶体管输入阻抗高、驱动电流小等优点，还具有耐压高、工作电流大、输出功率高、开关速度快等优
点ο现有技术的功率MOS晶体管通常包括形成于衬底中的体区(body)，以及形成在所述体区中的源区(source)或者漏区(drain)。所述体区通常通过如下方法形成提供一衬底；在所述衬底的表面形成光阻层图案；以所述光阻层图案为掩膜，在所述衬底的待形成体区的区域，进行离子植入(ion implant)。具体的，植入的离子的能量为180Kev，浓度为 6. 7*1012/cm3。由于现有技术的功率MOS晶体管的体区通过一次离子植入形成，因此，MOS晶体管的源极结附近的空穴浓度较低，导致功率MOS晶体管的源极与漏极之间漏电流IDSS较大， 如图1所示，功率MOS晶体管的I-V曲线形成明显的凸起(hump)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高饱和漏电流的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法。一种沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤提供一衬底；在所述衬底的待形成体区的区域，植入第一能量的离子；在所述衬底的待形成体区的区域，植入第二能量的离子，所述第一能量的离子的能量大于所述第二能量的离子的能量， 所述第二能量的离子注入的深度在所述MOS晶体管的源极结附近。作为较佳技术方案，所述第一能量的离子与所述第二能量的离子种类相同，所述离子为硼离子。作为较佳技术方案，所述第一能量的离子的浓度等于所述第二能量的离子的浓度，所述离子的浓度为5. 5*1012/cm3。作为较佳技术方案，所述第一能量的离子的能量为180Kev，所述第二能量的离子的能量为^Kev。与现有技术相比，本发明的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法在形成体区时，进行两次离子注入，第一次注入离子的能量大于第二次注入离子的能量，且第二次注入离子的深度在源极结附近，从而使得所述体区内的源区结(source junction)附近的空穴浓度增加，进而有效抑制了源极与漏极之间的漏电流。
图1为一种现有技术的功率MOS晶体管的I-V曲线图。图2为本发明的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法的流程图。图3为采用本发明与现有技术的方法形成的沟槽型功率MOS晶体管的空穴(net) 浓度分布曲线对比图。图4为采用本发明的方法形成的沟槽型功率MOS晶体管的I-V曲线图。
具体实施例方式本发明的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法在形成体区时，进行两次离子注入， 且第一次注入离子的能量大于第二次注入离子的能量，从而使得所述体区内的源极结附近的空穴浓度增加，进而有效抑制了源极与漏极之间的漏电流。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。图2为本发明的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法的流程。本发明的沟槽型功率 MOS晶体管的制备方法包括如下步骤提供一衬底，所述衬底可以为现有技术中的各种类型的衬底，在此不再赘述。所述衬底包括用于形成体区的区域。在所述衬底的待形成体区的区域，植入第一能量的离子。优选的，所述第一能量的离子的能量为180Kev，所述离子为硼(B)离子，所述离子的浓度为5.5*1012/cm3。具体的， 在植入所述第一能量的离子前，在所述衬底的表面形成光阻层图案，以所述光阻层图案为掩膜，向所述衬底待形成体区的区域进行离子植入在所述衬底的待形成体区的区域，植入第二能量的离子，第二能量的离子注入的深度应在源极结附近，从而使得所述体区内的源区结附近的空穴浓度增加。所述第二能量的离子与所述第一能量的离子种类相同，所述第二能量的离子的浓度等于所述第一能量的离子的浓度。优选的，所述第二能量的离子的能量为^Kev，所述离子为硼离子，所述离子的浓度为 5. 5*1012/cm3。与现有技术相比，本发明的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法在形成体区时，进行两次离子注入，第一次注入离子的能量大于第二次注入离子的能量，且第二次注入离子的深度应在源极结附近，从而使得所述体区内的源区结附近的空穴浓度增加，如图3所示。 图3为采用本发明与现有技术的方法形成的沟槽型功率MOS晶体管的空穴浓度分布曲线对比图，其中，曲线31表示现有技术的沟槽型功率MOS晶体管的空穴浓度分布曲线，曲线32 表示采用本发明的方法形成的沟槽型功率MOS晶体管的空穴浓度分布曲线，由图可见，与现有技术相比，本发明的沟槽型功率MOS晶体管在源区结的区域空穴浓度显著增加，有利于抑制源漏极间漏电流。图4为采用本发明的方法形成的沟槽型功率MOS晶体管的I-V曲线图，由图可见，采用本发明的方法制备的沟槽型功率MOS晶体管的I-V曲线的凸起消失。在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本发明不限于在说明书中所述的具体实施例。
权利要求
1.一种沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤提供一衬底；在所述衬底的待形成体区的区域，植入第一能量的离子；在所述衬底的待形成体区的区域，植入第二能量的离子，所述第一能量的离子的能量大于所述第二能量的离子的能量，所述第二能量的离子注入的深度在所述MOS晶体管的源极结附近。
2.根据权利要求1所述的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述第一能量的离子与所述第二能量的离子种类相同。
3.根据权利要求2所述的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述离子为硼离子。
4.根据权利要求1所述的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述第一能量的离子的浓度等于所述第二能量的离子的浓度。
5.根据权利要求4所述的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述离子的浓度为 5. 5*1012/cm3。
6.根据权利要求1所述的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述第一能量的离子的能量为180Kev。
7.根据权利要求1所述的沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述第二能量的离子的能量为^Kev。
全文摘要
本发明涉及一种沟槽型功率MOS晶体管的制备方法，包括如下步骤提供一衬底；在所述衬底的待形成体区的区域，植入第一能量的离子；在所述衬底的待形成体区的区域，植入第二能量的离子，所述第一能量的离子的能量大于所述第二能量的离子的能量，且第二能量离子注入的深度在源极结附近。采用本发明的方法形成的沟槽型功率MOS晶体管的体区内的源区结附近的空穴浓度增加，进而有效抑制了源极与漏极之间的漏电流。
文档编号H01L21/265GK102254804SQ201110224890
公开日2011年11月23日 申请日期2011年8月8日 优先权日2011年8月8日
发明者吴小利, 胡学清, 龙涛 申请人:上海宏力半导体制造有限公司