金属氧化物半导体的制备方法和金属氧化物半导体技术

本发明专利技术提供了一种金属氧化物半导体的制备方法和金属氧化物半导体，金属氧化物半导体的制备方法包括：在P型衬底上依次形成N型肼区和P型肼区；在N型肼区的中心区域进行N型离子注入，以形成N型漂移区；在N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出N型漂移区的中心区域；在N型肼区和P型肼区的交接区域形成栅极，栅极的一侧边缘覆盖场氧化层的边缘；靠近栅极的另一侧边缘的P型肼区的指定区域中形成第一N+型掺杂区，以及在N型漂移区的中心区域内形成第二N+型掺杂区；在第一N+型掺杂区域远离栅极的一侧P型肼区中形成P+型掺杂区，以形成块接触。通过本发明专利技术技术方案，在保证PN结耐压性高的同时，减小了导通电阻和功耗，提升了器件可靠性。

【技术实现步骤摘要】
金属氧化物半导体的制备方法和金属氧化物半导体
本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种金属氧化物半导体的制备方法和一种金属氧化物半导体。
技术介绍
在相关技术中，传统高压MOS(MetalOxideSemiconductor，金属氧化物半导体)器件的耐压特性和导通特性是一对矛盾的特性，例如，MOS器件的PN结的离子浓度低时，具备较高的耐压特性，但是导通电阻高，不适于低功耗的使用需求，但是，如果提高PN结的离子浓度，则降低了耐压特性，严重影响MOS器件的可靠性。因此，如何设计一种新的金属氧化物半导体的制备方案，以同时优化耐压特性和导通电阻成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的金属氧化物半导体的制备方案，通过在N型肼区的中心进行N型离子注入，以形成N型漂移区，N型漂移区不会覆盖整个N型肼区，在保证PN结耐压性高的同时，减小了导通电阻和功耗，提升了器件可靠性。有鉴于此，本专利技术提出了一种金属氧化物半导体的制备方法，包括：在P型衬底上依次形成N型肼区和P型肼区；在N型肼区的中心区域进行N型离子注入，以形成N型漂移区；在N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出N型漂移区的中心区域；在N型肼区和P型肼区的交接区域形成栅极，栅极的一侧边缘覆盖场氧化层的边缘；靠近栅极的另一侧边缘的P型肼区的指定区域中形成第一N+型掺杂区，以及在N型漂移区的中心区域内形成第二N+型掺杂区；在第一N+型掺杂区域远离栅极的一侧P型肼区中形成P+型掺杂区，以形成块接触。在该技术方案中，通过在N型肼区的中心进行N型离子注入，以形成N型漂移区，N型漂移区不会覆盖整个N型肼区，在保证PN结耐压性高的同时，减小了导通电阻和功耗，提升了器件可靠性。其中，漏极对应的N型肼区的离子浓度较低，而MOS器件导通时主要电流路径是MOS器件的表面结构层，因此，在漏极对应的N型肼区形成N型漂移区，进而降低了N型肼区的表层的导通电阻，由于N型漂移区不会覆盖整个N型肼区，因此，N型漂移区并不影响N型肼区的耐压特性，同时优化了高压MOS器件的耐压特性和导通电阻，上述高压金属氧化物半导体(HVMOS)的制备工艺兼容于CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorTransistor，互补金属氧化物半导体)标准工艺，适用于小尺寸半导体器件的批量生产。在上述技术方案中，优选地，在P型衬底上依次形成N型肼区和P型肼区，具体包括以下步骤：在P型衬底的指定区域进行第一次N型离子注入，以形成N型肼区；在N型肼区上方形成第一光刻胶涂层；以第一光刻胶涂层为掩膜对P型衬底进行第一次P型离子注入，以形成P型肼区。在上述任一项技术方案中，优选地，在N型肼区的中心区域进行N型离子注入，以形成N型漂移区，具体包括以下步骤：在N型肼区的中心区域以外的区域形成第二光刻胶涂层；以第二光刻胶涂层为掩膜对N型肼区的中心区域进行第二次N型离子注入，以形成N型漂移区。在该技术方案中，通过在N型肼区的中心进行N型离子注入，以形成N型漂移区，N型漂移区不会覆盖整个N型肼区，在保证PN结耐压性高的同时，减小了导通电阻和功耗，提升了器件可靠性。在上述任一项技术方案中，优选地，在N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出N型漂移区的中心区域，具体包括以下步骤：采用局部氧化工艺在N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出N型漂移区的中心区域。在该技术方案中，通过采用局部氧化工艺在N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出N型漂移区的中心区域，形成了致密的电学隔离结构，也即实现了MOS器件的栅极、源极和漏极之间的隔离。在上述任一项技术方案中，优选地，在N型肼区和P型肼区的交接区域形成栅极，栅极的一侧边缘覆盖场氧化层的边缘，具体包括以下步骤：在形成场氧化层后，采用化学气相淀积工艺在P型衬底上形成多晶硅层；对多晶硅层进行光刻处理，保留N型肼区和P型肼区的交接区域上方的第三光刻胶涂层；以第三光刻胶涂层为掩膜对多晶硅层进行刻蚀，以形成栅极。在该技术方案中，通过以第三光刻胶涂层为掩膜对多晶硅层进行刻蚀，以形成栅极，保证了MOS器件的结构可靠性和耐高压特性。在上述任一项技术方案中，优选地，靠近栅极的另一侧边缘的P型肼区的指定区域中形成第一N+型掺杂区，以及在N型漂移区的中心区域内形成第二N+型掺杂区，具体包括以下步骤：对形成栅极的P型衬底进行光刻处理，以形成暴露出P型肼区的指定区域和N型漂移区的中心区域的第四光刻胶涂层；以第四光刻胶涂层为掩膜对P型肼区的指定区域进行第三次N型离子注入，以形成第一N+型掺杂区和第二N+型掺杂区。在该技术方案中，通过形成第一N+型掺杂区和第二N+型掺杂区，其中，第一N+型掺杂区作为MOS器件的源极接触，第二N+型掺杂区作为MOS器件的漏极接触。在上述任一项技术方案中，优选地，第三次离子注入的剂量大于第一次离子注入的剂量，且第三次离子注入的剂量大于第二次离子注入的剂量。在上述任一项技术方案中，优选地，第三次离子注入的能量大于第一次离子注入的能量，且第三次离子注入的能量大于第二次离子注入的能量。在上述任一项技术方案中，优选地，在第一N+型掺杂区域远离栅极的一侧P型肼区中形成P+型掺杂区，以形成块接触，具体包括以下步骤：对形成第一N+型掺杂区和第二N+型掺杂区的P型衬底进行光刻处理，以形成覆盖栅极、场氧化层、第一N+型掺杂区和第二N+型掺杂区的第五光刻胶涂层；以第五光刻胶涂层为掩膜对P型肼区进行第二次P型离子注入，以形成P+型掺杂区。在该技术方案中，通过形成P+型掺杂区，形成了MOS器件的块接触，进一步地保证了MOS器件的耐高压特性。根据本专利技术第二方面，还提出了一种金属氧化物半导体，采用如上述任一项技术方案所述的金属氧化物半导体的制备方法制备而成，因此，该场效应晶体管具有和上述技术方案中任一项所述的金属氧化物半导体的制备方法相同的技术效果，在此不再赘述。通过以上技术方案，通过在N型肼区的中心进行N型离子注入，以形成N型漂移区，N型漂移区不会覆盖整个N型肼区，在保证PN结耐压性高的同时，减小了导通电阻和功耗，提升了器件可靠性。附图说明图1示出了根据本专利技术的实施例的金属氧化物半导体的制备方法的示意流程图；图2至图10示出了根据本专利技术的实施例的金属氧化物半导体的制备方法的剖面示意图。说明书附图中的编号与结构名称对应关系如下表所示：表1编号结构名称编号结构名称102P型衬底104N型肼区106P型肼区108N型漂移区110场氧化层112栅极114第一N+型掺杂区116第二N+型掺杂区118P+型掺杂区PRPhotoResist，光刻胶具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用第三方不同于在此描述的第三方方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。下面结合图1至图10对根据本专利技术的实施例的金属氧化物半导体的制备方案进行具体说明。如图1至图10所示，根据本专利技术的实施例的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属氧化物半导体的制备方法，其特征在于，包括：在P型衬底上依次形成N型肼区和P型肼区；在所述N型肼区的中心区域进行N型离子注入，以形成N型漂移区；在所述N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出所述N型漂移区的中心区域；在所述N型肼区和所述P型肼区的交接区域形成栅极，所述栅极的一侧边缘覆盖所述场氧化层的边缘；靠近所述栅极的另一侧边缘的P型肼区的指定区域中形成第一N+型掺杂区，以及在所述N型漂移区的中心区域内形成第二N+型掺杂区；在所述第一N+型掺杂区域远离所述栅极的一侧P型肼区中形成P+型掺杂区，以形成块接触。

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物半导体的制备方法，其特征在于，包括：在P型衬底上依次形成N型肼区和P型肼区；在所述N型肼区的中心区域进行N型离子注入，以形成N型漂移区；在所述N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出所述N型漂移区的中心区域；在所述N型肼区和所述P型肼区的交接区域形成栅极，所述栅极的一侧边缘覆盖所述场氧化层的边缘；靠近所述栅极的另一侧边缘的P型肼区的指定区域中形成第一N+型掺杂区，以及在所述N型漂移区的中心区域内形成第二N+型掺杂区；在所述第一N+型掺杂区域远离所述栅极的一侧P型肼区中形成P+型掺杂区，以形成块接触。2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体的制备方法，其特征在于，在P型衬底上依次形成N型肼区和P型肼区，具体包括以下步骤：在所述P型衬底的指定区域进行第一次N型离子注入，以形成所述N型肼区；在所述N型肼区上方形成第一光刻胶涂层；以所述第一光刻胶涂层为掩膜对所述P型衬底进行第一次P型离子注入，以形成所述P型肼区。3.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体的制备方法，其特征在于，在所述N型肼区的中心区域进行N型离子注入，以形成N型漂移区，具体包括以下步骤：在所述N型肼区的中心区域以外的区域形成第二光刻胶涂层；以所述第二光刻胶涂层为掩膜对所述N型肼区的中心区域进行第二次N型离子注入，以形成所述N型漂移区。4.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体的制备方法，其特征在于，在所述N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出所述N型漂移区的中心区域，具体包括以下步骤：采用局部氧化工艺在所述N型漂移区的边界区域形成场氧化层，以暴露出所述N型漂移区的中心区域。5.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体的制备方法，其特征在于，在所述N型肼区和所述P型肼区的交接区域形成栅极，所述栅极的一侧边缘覆盖所述场氧化层的边缘，具体包括以下步骤：在形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜蕾，
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