[发明专利]P沟道的平面型VDMOS和平面型IGBT

说明书

本发明公开了一种P沟道的平面型VDMOS和平面型IGBT，其中，P沟道的平面型VDMOS包括n阱区，所述n阱区的沟道内埋有至少一个p岛，所述p岛为p型区，所述p型区采用p型半导体元素形成。本发明提供的P沟道的平面型VDMOS和平面型IGBT，通过在器件的n阱区的沟道内埋设p岛，能够有效调整器件的Vth的范围并且一致性更好。p岛的数量取决于具体的应用需求，相对而言，埋入的p岛的数量越多，器件的Vth值越高。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，特别涉及一种P沟道的平面型VDMOS(verticaldouble-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor，垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)和平面型IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。

背景技术

图1为现有技术中P沟道的平面型VDMOS的元胞结构的切面示意图，包括Gate(栅极)、Source(源级)、Drain(漏极)。另外，从下至上还依次包括p+区、p-drift(p-漂移区)、对称的n+体区，位于n+体区中的n-well(n阱)以及p+源区。

图2为现有技术中P沟道的平面型IGBT的元胞结构的切面示意图，包括Gate(栅极)、Cathode(阴级)、Anode(阳极)，从下至上还依次包括n+区、p-drift、对称的n+体区，位于n+体区中的n阱以及p+阳极区。

Vth(开启电压)是VDMOS器件和IGBT器件的一个重要参数，当栅源电压大于Vth时，栅极下面的n阱表面的空穴浓度会高于电子浓度，使得N型半导体反型为P型而形成反型层，从而进一步形成P沟道。如何调节器件的Vth的大小及一致性一直是业界关注的问题。

现有技术中调控Vth大小多从n阱的浓度和栅氧厚度着手。从n阱的浓度调整，其Vth的可调范围受限于LATCHUP(抗闩锁)能力；而从栅氧厚度调节的方式其Vth的可调范围受限于栅氧工艺技术。如何有效调整P沟道的平面型VDMOS和平面型IGBT的Vth的可控范围以及一致性是急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中调整P沟道的平面型VDMOS和平面型IGBT的Vth的可控范围以及一致性有待提高的缺陷，提供一种能够有效调整器件的Vth的范围并且一致性更好的P沟道的平面型VDMOS和平面型IGBT。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明第一方面提供了一种P沟道的平面型VDMOS，包括n阱区，所述n阱区的沟道内埋有至少一个p岛，所述p岛为p型区，所述p型区采用p型半导体元素形成。

本方案中，通过在n阱区的沟道内埋设p岛，能够有效调整器件的Vth的范围并且一致性更好。可以利用器件的不同层的光刻板在适当层制作时形成p岛，也就是说，本方案对p岛的具体制作步骤不作限定，只要最终生成的p岛的位置处于n阱区的沟道内即可。p岛的数量取决于具体的应用需求，相对而言，埋入的p岛的数量越多，P沟道的平面型VDMOS的Vth值越高。一致性一方面体现在同一个晶圆上的P沟道的平面型VDMOS的Vth趋于一致，另外一方面体现在加入p岛的P沟道的平面型VDMOS的Vth值更加符合预期值。

较佳地，所述p型半导体元素包括硼、铝、镓、铟、铊中的至少一种。

较佳地，所述n阱区的沟道内埋有多个所述p岛，多个所述p岛间隔设置。

本方案中，p岛的数量有多个，多个p岛成间隔设置。通过调节p岛之间的间距、元素的剂量以及结深实现对需要的Vth的值的范围及一致性的调节。

较佳地，每个所述p岛采用硼、铝、镓、铟、铊中的至少一种形成。

本方案中，多个p岛中每个采用的元素可以相同，也可以不相同。