[发明专利]MOS晶体管中的沟道结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种MOS晶体管的制备方法，特别涉及功率MOS晶体管中的沟道的制备方法。

背景技术

在超大规模集成电路中，功率金属氧化物半导体场效应管被广泛应用于超声波换能器，平板显示驱动器，通讯电路，集成微系统，汽车电子，小型直流马达控制，喷墨打印机，开关电源以及医疗仪器中。在这些应用中，需要电路具有很大的输出电流。传统的金属氧化物半导体结构中的沟道是平面，如图1和图2所示，多晶硅栅极的栅极氧化层下面的源漏注入区之间的硅表面为沟道区。为了增加器件的驱动电流，往往需要通过增加栅极的宽度来实现。但这样做会增加器件的面积，不利于电路的制造和成本的降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种MOS晶体管中的沟道结构，其能在不增加栅极宽度的情况下，使MOS晶体管的驱动电流变大。

为解决上述技术问题，本发明的功率MOS晶体管中的沟道结构，在器件的沟道区的硅衬底表面设有多个沟槽，其中各沟槽的方向与MOS晶体管工作时沟道区内电流的运动方向相同。

本发明的沟道结构通过改变功率MOS管结构，在沟道区中加入沟槽，使沟道由单平面变为多平面，因沟道区中硅表面区域为有效的电流区域，故在不改变器件尺寸的前提下增加器件的有效沟道长度，增大了器件的驱动能力。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为现有的MOS晶体管布局示意图；

图2为沿图1中AA’的截面示意图；

图3为本发明的MOS晶体管布局示意图；

图4为沿图3中BB’的截面示意图。

具体实施方式

本发明的MOS晶体管中的沟道结构，通过在沟道区的硅衬底表面设多个沟槽，且各个沟槽的长度方向与该MOS晶体管工作时，在沟道区内产生的电流的运动方向相同。

图3为本发明的一个具体MOS晶体管布局示意图，在多晶硅栅极区域下源漏区之间的沟道区设有多个沟槽，沟槽的长度方向与该晶体管工作时在沟道区内产生的电流运动方向相同，在图上为水平方向。图4为沿图3的BB’面的截面示意图。因MOS晶体管的工作原理是在硅表面产生电流效应，其中沟道区中硅表面区域为有效的电流区域，故本发明中将单平面变为多平面，在不改变器件尺寸的前提下增加器件的有效沟道长度，故增大了器件的驱动能力。本发明的沟道结构中，沟槽的具体数量取决于器件设计时对功率的要求，电流较大，沟槽可设置的较多且间距可较小。多个沟槽之间可以设置为等距离，也可以不等距离，具体根据实际情况来设计。