发明名称 可适用于沟槽式功率电晶体终端范围内之有效通道停止区之改良结构及制程
摘要 本发明揭露一个由第一导电类的基体上支撑的沟槽式 DMOS动力元件,包含了一个核心单元区,其中至少含有一沟槽式DMOS单元,此单元含有置于沟槽中的闸极和置于基体中的汲极;基体更包含有一终端区,其中至少有一个通道站沟槽,此沟槽式DMOS单元包括一个第一导电类的源极区从基体的表面延伸到基体中的沟槽内,此沟槽式DMOS单元更包含有一与第一导电类相反极的第二导电类的体极区,从基体表面围绕源极区而延伸到基体中的沟槽内,此沟槽式DMOS元件的沟槽内衬有一绝缘层,且充满了导电物质,在终端区的被导电物质充满的通道站经由在其上形成的金属接点与汲极区通电,而被沟槽内绝缘衬里和基体绝缘,因而形成了通道站。
申请公布号 TW392306 申请公布日期 2000.06.01
申请号 TW087103025 申请日期 1998.03.03
申请人 冠智电子股份有限公司 发明人 苏冠创;马作信
分类号 H01L21/784 主分类号 H01L21/784
代理机构 代理人 蔡天铎 台北巿忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种用来在基体上制造一个沟槽式DMOS元件的方法,包含以下步骤:在该基体上形成一第一导电类的晶膜层做为汲极区,再在该晶膜层上生长一起初的氧化层;施以一活性层光罩以便蚀刻该起初氧化层以界定活性区;施以掺杂质为第二导电类的体植入,跟着在昇温下做体扩散而形成一主体层;施以一沟槽光罩,其中包含一有特殊组态的终端沟槽以对该基体上的该多数个沟槽进行蚀刻;及除去该沟槽光罩,接着再按步骤在每一沟槽中,包含该特殊组态终端沟槽,形成一闸极氧化层和一闸极,且形成一多数个在其上含有该第一导电类掺杂剂,一保护及一接触层的主体区,该特殊组态终端沟槽,因此与其内之该闸极氧化层作用而提供该沟槽式DMOS元件一有效的通道站。2.如申请专利范围第1项之方法,其中形成该晶膜层和该第一导电类的该源极区的该步骤是形成一p型晶膜层和p型源极区的步骤,以及将第二导电类掺杂剂植入以形成该主体区的该步骤是一将该主体区形成为n型主体区的步骤。3.如申请专利范围中第1项之方法,其中形成该晶膜层和该第一导电类的该源极区的该步骤是形成一n型晶膜层和n型源极区的步骤,以及将第二导电类掺杂剂植入以形成该主体区的该步骤是一将该主体区形成为p型主体区的步骤。4.如申请专利范围第1项之方法,其中除去该沟槽光罩随即按各步骤在每一该沟槽内形成一闸极氧化层和一闸极的该步骤包含一在每一该沟槽和在该特殊组态终端沟槽内形成一多晶矽闸极的一个步骤。5.如申请专利范围第4项之方法,其中形成一接触层的该步骤包含形成一与位于该特殊组态终端沟槽内的该多晶矽闸极作导电接触的金属接点层。6.一种沟槽式DMOS元件包含:一个第一导电类的基体,其包含有一核心单元区其中包含至少有一个具有位在沟槽内的闸极的沟槽式DMOS单元并在该基体中有一汲极区,该基体更包含一终端区其中包含至少一个通道站沟槽;该沟槽式DMOS单元包含一该第一导电类的源极区从与该基体内的该沟槽相接境的该基体的该表面延伸而出;该沟槽式DMOS单元更包含一具有与该第一导电类极性相反的第二导电类的一主体区,该主体区从与该基体内的该沟槽相接境而包围该主体区的该表面延伸而出;衬在该沟槽内的一个绝缘层和一填充该沟槽的导电物质;及具有该导电物质填充的,在该终端区的该通道站沟槽是与该汲极区经由一金属接点作导电接触,其中充满该导电物质的该通道站沟槽被该通道站沟槽内的该绝缘层衬里所包围并与该基体绝缘,因之在其中形成了通道站。7.如申请专利范围第6项之沟槽式DMOS元件,其中该基体和该第一导电类的该源极区是p型导电类,以及该第二导电类的该主体区是一n型导电类。8.如申请专利范围第6项之沟槽式DMOS元件,其中该基体和该第一导电类的该源极区是n型导电类,以及该第二导电类的该主体区是一p型导电类。9.如申请专利范围第6项之沟槽式DMOS元件,其中填充该沟槽的该导电物质是一多晶矽物质。10.一种沟槽式电晶体,包含:一个第一导电类的一基体其中包含有一核心单元区其内更包含有至少一个单元具有位于沟槽内的一闸极和位于该基体内的一汲极区,该基体更包含一终端区,其内包含至少一个通道站沟槽;一个衬在该沟槽内的绝缘层和一个填充该沟槽的导电物质;在该终端区被该导电物质充满的该通道站沟槽,是经由其上具有该汲极区的一接触层作导电接触并且被衬在该通道沟槽中的该绝缘层包围并且与该基体绝缘。11.如申请专利范围第10项之沟槽式电晶体,其中填充该沟槽的该导电物质是一多晶矽物质。12.如申请专利范围第10项之沟槽电晶体,其中:该单元包含一第一导电类的一源极区从与该基体中之该沟槽接境的该基体的该表面延伸而出;及该沟槽式DMOS单元更包含一具有与该第一导电类极性相反的第二导电类的一主体区,该主体区从与该基体内的该沟槽相接境而包围该主体区的该表面延伸而出。13.如申请专利范围第12项之沟槽式电晶体,其中该基体和该第一导电类的该源极区是p型导电类,以及该第二导电类的该主体区是一n型导电类。14.如申请专利范围第12项之沟槽式电晶体,其中该基体和该第一导电类的该源极区是n型导电类,以及该第二导电类的该主体区是一p型导电类。图式简单说明:第一图A:系为于习知技术中的一般的平面型DMOS电晶体的截面图;在终端区具有通道站;第一图B:系为于习知技术中的一般的沟槽式DMOS电晶体的截面图,在终端区具有通道站;第二图A至第二图I:系为截面图,显示出习知技术中沟槽式DMOS电晶体的制程,其中的通道站被一厚的场氧化物所绝缘;第三图:系为本发明揭露的新颖的沟槽式DMOS电晶体的截面图,包含在终端区内由特殊组态,并有薄的氧化层衬里的终端沟槽所形成的一新颖的通道站;及第四图A至第四图E:系显示本发明所揭露的沟槽式DMOS电晶体的制程,其中在终端区内的新颖的通道站是以有薄的氧化层衬里的终端沟槽而形成的。
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