金属-氧化物-半导体MOS器件和其制造方法技术

本发明专利技术提供一种金属-氧化物-半导体MOS器件和其制造方法，器件包括：衬底，所述衬底上设置有呈柱体的源极和漏极；所述衬底上，所述源极和所述漏极的外部围设有截面呈环形的柱体，且所述截面呈环形的柱体与所述源极和所述漏极不接触；所述截面呈环形的柱体的导电类型与所述源极和所述漏极的导电性能相反；所述衬底表面，所述源极和所述漏极的中间区域设置有第一绝缘介质层；所述第一绝缘介质层表面上设置有栅极导电层。本发明专利技术实施例有效解决了现有技术中MOS器件的Guard band隔离效果差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
金属-氧化物-半导体MOS器件和其制造方法
本专利技术涉及半导体器件制备领域，尤其涉及一种金属-氧化物-半导体MOS器件和其制造方法。
技术介绍
金属-氧化层-半导体-场效晶体管（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effecttransistor）。MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为n-type与p-type的MOSFET，简称NMOS和PMOS。现有技术中，为保证NMOS与PMOS各自独立工作，在器件制备时，通常采用保护带（Guardband）隔离，即在器件的源、漏区外围形成一个矩形环，大小刚好将源、漏区包围。由于Guardband采用与源、漏区导电类型相反的杂质掺杂，结构上与源、漏区形成PN结，因此Guardband隔离也称PN结隔离。然而，在低压铝栅MOS工艺制备过程中，P+杂质的浓度和N+杂质的浓度都很高，由此形成的Guardband隔离为结构是P+N+的齐纳二极管。这种结构由于掺杂浓度高，PN结很窄，小的反向电压，就可以在空间电荷区产生强的电场，致使空间电荷区内产生大量的载流子，而形成电流，使Guardband隔离效果变差。
技术实现思路
本专利技术提供一种金属-氧化物-半导体MOS器件和其制造方法，用以解决现有技术在制造MOS器件时，Guardband隔离效果差的技术问题。一方面，本专利技术实施例提供一种金属-氧化物-半导体MOS器件，包括：衬底，所述衬底上设置有呈柱体的源极和漏极；所述衬底上，所述源极和所述漏极的外部围设有截面呈环形的柱体，且所述截面呈环形的柱体与所述源极和所述漏极不接触；所述截面呈环形的柱体的导电类型与所述源极和所述漏极的导电性能相反；所述衬底表面，所述源极和所述漏极的中间区域设置有第一绝缘介质层；所述第一绝缘介质层表面上设置有栅极导电层。另一方面，本专利技术实施例提供一种金属-氧化物-半导体MOS器件的制造方法，包括：在衬底表面形成第一绝缘介质层；在所述第一绝缘介质层上形成栅极导电层；对所述第一绝缘介质层和所述栅极导电层进行刻蚀，以在所述衬底表面固定区域内保留所述第一绝缘介质层和所述栅极导电层；在衬底表面，所述栅极导电层两侧对应区域进行杂质扩散形成呈柱体的源极和漏极；在所述衬底上围设所述源极和所述漏极的外部进行杂质扩散形成与所述源极和所述漏极不接触且截面呈环形的柱体，所述截面呈环形的柱体的导电类型与所述源极和所述漏极的导电性能相反。本专利技术提供的金属-氧化物-半导体MOS器件和其制造方法，通过在衬底上围设源极和漏极的外部进行杂质扩散形成与源极和漏极不接触且截面呈环形的柱体，该截面呈环形的柱体的导电类型与源极和漏极的导电性能相反，该结构的Guardband，可提高对器件的隔离效果。附图说明图1为本专利技术提供的金属-氧化物-半导体MOS器件一个实施例的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种金属-氧化物-半导体MOS器件制造方法一个实施例的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种金属-氧化物-半导体MOS器件的结构，该MOS器件结构具体包括：衬底、源极、漏极、柱体、第一绝缘介质层和栅极导电层。该MOS器件结构如下。在衬底上设置有呈柱体的源极和漏极；该呈柱体的源极和漏极的柱体一端靠近或齐平于衬底表面，柱体另一端延伸至衬底内部；该柱体的横截面可以为矩形，圆形等形状；衬底上，在上述源极和漏极所在区域的外部围设有一个截面呈环形的柱体，该柱体的一端环形截面靠近或齐平于衬底表面，柱体另一端环形截面延伸至衬底内部，且该截面呈环形的柱体与上述源极和漏极不接触，即该截面呈环形的柱体的内环侧面与其内包含的源极和漏极中对应的侧面存在一定距离；该柱体的环形截面可以是矩形、圆形等形状的环形截面；该截面呈环形的柱体的导电类型与源极和漏极的导电性能相反；即，当源极和漏极的导电类型为N型（电子导电），则该截面呈环形的柱体的导电类型为P型（空穴导电）；或者，当源极和漏极的导电类型为P型（空穴导电），则该截面呈环形的柱体的导电类型为N型（电子导电）；在衬底表面，上述源极和漏极之间的中间区域（如源极和漏极的相邻的边缘区域在衬底表面围成的中间区域）设置有第一绝缘介质层；该第一绝缘介质层可以为二氧化硅、氮化硅等；在第一绝缘介质层表面上设置有栅极导电层，该栅极导电层可以是多晶硅，各种金属；该栅极导电层和上述第一绝缘介质层一起共同构成了该MOS器件的栅极结构。可选的，在结合以上描述的本专利技术中的MOS器件基础结构的基础上，图1则详细给出了本专利技术中金属-氧化物-半导体MOS器件的一个具体的实施例的结构示意图。如图1所示，该MOS器件结构具体包括：衬底101、源极102、漏极103、柱体104、第一绝缘介质层105和栅极导电层106。图1所示的MOS器件在上述基础MOS结构的基础上，具体结构可如下。在衬底101上设置有呈柱体的源极102和漏极103；该呈柱体的源极102和漏极103的柱体一端靠近或齐平于衬底101表面，另一端延伸至衬底101内部；该源极102和漏极103的截面柱体其柱体横截面具体可以呈长方形。衬底101上，在上述源极102和漏极103所在区域的外部围设有一个截面呈环形的柱体104，该柱体104的一端环形截面靠近或齐平于衬底101表面，柱体104另一端环形截面延伸至衬底101内部，且该截面呈环形的柱体104与上述源极102和漏极103不接触，即该截面呈环形的柱体104的内环侧面与其内包含的源极102和漏极103中对应的侧面存在一定距离；该柱体104的环形截面具体为长方形的环形截面；且该截面呈环形的柱体104的内环侧面与上述源极102和漏极103中对应的侧面平行。该截面呈环形的柱体104的导电类型与源极102和漏极103的导电性能相反（可参见上述对基础MOS器件结构的描述）；图1所示实施例中，若该MOS器件为PMOS器件，则该截面呈环形的柱体104中，截面的内环与外环的间距可以为1.5微米；源极102和漏极103的截面均可为长为2.5微米，宽为2.0微米的矩形，且源极102和漏极103的截面的相对应的侧面平行且相距3.0微米；截面呈环形的柱体104的内环侧面与源极102和漏极103中对应的侧面之间的距离为0.6微米。若该MOS器件为NMOS器件，则该截面呈环形的柱体104中，截面的内环与外环的间距可以为1.3微米；源极102和漏极103的截面均可为长为2.3微米，宽为1.8微米的矩形，且源极102和漏极103的截面的相对应的侧面平行且相距3.2微米；截面呈环形的柱体104的内环侧面与源极102和漏极103中对应的侧面之间的距离为0.6微米。在衬底101表面，上述源极102和漏极103的中间区域（如源极102和漏极103的相邻的边缘区域在衬底101表面围成的中间区域）设置有第一绝缘介质层105；该第一绝缘介质层105可以是二氧化硅、氮化硅等。在第一绝缘介质层105表面上设置有栅极导电层106，该栅极导电层106可以是多晶硅、各种金属；该栅极导电层106和上述第一绝缘介质层105一起共同构成了该MOS器件的栅极结构。本专利技术提供的金属-氧化物-半导体MOS器件，在源极和漏极的外部围设有与该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属‑氧化物‑半导体MOS器件，其特征在于，包括：衬底，所述衬底上设置有呈柱体的源极和漏极；所述衬底上，所述源极和所述漏极的外部围设有截面呈环形的柱体，且所述截面呈环形的柱体与所述源极和所述漏极不接触；所述截面呈环形的柱体的导电类型与所述源极和所述漏极的导电性能相反；所述衬底表面，所述源极和所述漏极的中间区域设置有第一绝缘介质层；所述第一绝缘介质层表面上设置有栅极导电层。

【技术特征摘要】
1.一种金属-氧化物-半导体MOS器件，其特征在于，包括：衬底，所述衬底上设置有呈柱体的源极和漏极；所述衬底上，所述源极和所述漏极的外部围设有截面呈环形的柱体，且所述截面呈环形的柱体与所述源极和所述漏极不接触；所述截面呈环形的柱体的导电类型与所述源极和所述漏极的导电性能相反；所述衬底表面，所述源极和所述漏极的中间区域设置有第一绝缘介质层；所述第一绝缘介质层表面上设置有栅极导电层；所述源极和漏极的截面呈长方形，所述截面呈环形的柱体的截面为长方形，所述截面呈环形的柱体的内环侧面与所述源极和所述漏极中对应的侧面平行；若所述MOS器件为PMOS器件，则所述截面呈环形的柱体中，截面的内环与外环的间距为1.5微米；所述源极和所述漏极的截面均为长为2.5微米，宽为2.0微米的矩形，且所述源极和所述漏极的截面的相对应的侧面平行且相距3.0微米，所述截面呈环形的柱体的内环侧面与所述源极和所述漏极中对应的侧面之间的距离为0.6微米。2.根据权利要求1所述的MOS器件，其特征在于，若所述MOS器件为NMOS器件，则所述截面呈环形的柱体中，截面的内环与外环的间距为1.3微米；所述源极和所述漏极的截面均为长为2.3微米，宽为1.8微米的矩形，且所述源极和所述漏极的截面的相对应的侧面平行且相距3.2微米，所述截面呈环形的柱体的内环侧面与所述源极和所述漏极中对应的侧面之间的距离为0.6微米。3.一种金属-氧化物-半导体MOS器件的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋秀海，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11