一种多层外延MOS管器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及场效应管领域，提供一种多层外延MOS管器件及其制备方法，用于提高场效应管的耐压性能。本发明专利技术提供的一种多层外延MOS管器件，包括：在SOI衬底上，形成覆盖所述SOI衬底的第一外延层，在所述第一外延层上开垂直槽，外延填充，将槽填满；在第一外延层上形成第二外延层。可以提高场效应管的耐压性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多层外延MOS管器件及其制备方法
本专利技术涉及场效应管领域，具体涉及一种多层外延MOS管器件及其制备方法。
技术介绍
绝缘衬底上硅(SOI：SiliconOnInsulator)技术作为一种全介质隔离技术，有着许多体硅技术不可比拟的优越性。SOI的金属氧化物管(MOS管)具有功耗低、抗干扰能力强、集成密度高，速度高(寄生电容小)、工艺简单、抗辐射能力强，并彻底消除了体硅MOS器件的寄生闩锁效应等优点。金属氧化物半导体功率集成器件具有开关特性好、功耗小等优点，并且在10~600V的应用范围内金属氧化物半导体功率器件具有较大优势。CN102593181B公开了一种基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管及其制造方法，基于SOI衬底片结合深沟槽的全介质隔离技术，能够彻底消除以往体硅电路中存在的寄生闩锁效应。但其对MOS管耐压性能的提升还有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为提高场效应管的耐压性能，提供一种多层外延MOS管器件。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种多层外延MOS管器件，包括：S10.在SOI衬底上，形成覆盖所述SOI衬底的第一外延层，在所述第一外延层上开垂直槽，外延填充，将槽填满；在第一外延层上形成第二外延层；S20.在所述第二外延层上形成深沟槽在所述第二外延层上形成源区第二类型阱，进行离子注入工艺，形成漏区第二类缓冲区和源区第二类型缓冲区，所述源区第二类型缓冲区位于所述源区第二类型阱中；S30.进行离子注入工艺，形成漏区第一类型阱和源区第一类型阱，所述漏区第一类型阱位于所述漏区第二类缓冲区中，所述源区第一类型阱位于所述源区第二类型缓冲区中；S40.在所述漏区结构的位于临近源区结构的一侧上形成场氧；S50.在所述漏区结构和源区结构之间的第二外延层上形成双栅氧结构，包括厚栅氧和薄栅氧，所述厚栅氧设置于所述场氧和所述薄栅氧之间；S60.在所述厚栅氧和所述场氧上形成栅极机构；S70.进行离子注入工艺，在所述漏区第一类型阱中形成漏区第一类型缓冲区；S80.进行离子注入工艺，在所述漏区第一类型缓冲区中形成漏区第一类浓注入区，在所述源区第二类型缓冲区中形成相邻设置的源区第一类型浓注入区和源区第二类型浓注入区；S90.在所述SOI衬底上沉积形成层间介质层。设置多外延层，并在一个外延层上垂直槽，以提高场效应管的性能。通过多个外延层和外延层上的垂直槽可以有效的提高场效应管的性能，尤其是场效应管的耐压性能。优选地，所述SOI衬底包括：衬底片，所述衬底片为普通P型衬底片；隐埋氧化层，所述隐埋氧化层同所述衬底层连接，所述隐埋氧化层通过热氧化形成，采用二氧化硅材质；顶部硅层，所述顶部硅层同所述隐埋氧化层连接，所述顶部硅层同所述第一外延层连接。优选地，所述第一衬底层为n型外延层，，在所述第一外延层上开垂直槽，外延填充p，将槽填满。优选地，所述垂直槽为圆形槽，所述垂直槽不少于一个。优选地，所述厚栅氧和所述薄栅氧之间设置有沟槽隔离机构。优选地，所述厚栅氧上设置有多晶栅，所述多晶栅、薄栅氧、沟槽隔离机构表面沉积第一基质层，所述第一介质层为氮化硅，涂布光刻胶并光刻出薄栅氧MOS管对应的源区图形，通过湿法刻蚀工艺去除未被光刻胶遮蔽的第一介质层。优选地，所述湿法刻蚀工艺选用磷酸溶液作为刻蚀液。优选地，通过湿法刻蚀工艺去除未被光刻胶遮蔽的第一介质层后，去除光刻胶并重新涂布光刻胶，并光刻出厚栅氧MOS管对应的源区图形，通过干法刻蚀形成内偏移侧墙。优选地，所述形成内偏移侧墙后，沉积第二介质层并通过干法刻蚀工艺形成薄栅氧侧墙和厚栅氧侧墙的外侧墙，所述第二介质层包括上下层叠的氧化硅层和氮化硅层。设置内偏移侧墙、外侧墙、配合沟槽隔离机构，可以显著提高MOS管的耐压性能。一种多层外延的MOS管器件，根据上述制备方法制成的多层外延MOS管器件。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：可以提高场效应管的耐压性能。多外延层、外延层上的垂直槽、沟槽隔离机构、内偏移侧墙、外侧墙的组合设置可以显著提高MOS管的耐压性能。附图说明图1为一种多层外延的MOS管的示意图。图2~4为一种多层外延的MOS管制备过程示意图。图5为一种多层外延的MOS管的制备方法示意图。1、衬底片；2、隐埋氧化层；3、顶部硅层；41、第一外延层；42、第二外延层；5、二氧化硅；6、多晶硅；7、薄栅氧；8、第一类型浓注入区；9、第二类型浓注入区；10、源区第一类型阱；11、第二类型缓冲区；12、源区第二类型阱；13、漏区第二类缓冲区；14、漏区第一类型阱；15、漏区第一类型缓冲区；16、漏区第一类浓注入区；17、厚栅氧；18、场氧；19、源引出线；20、栅引出线；21、漏引出线；22、铝场板；23、多晶栅；231、外侧墙；232、内偏移侧墙；24、多晶场板；25、层间介质层；26、沟槽隔离机构。具体实施方式以下实施例是对本专利技术的进一步说明，不是对本专利技术的限制。实施例1一种多层外延MOS管器件的制备方法，包括：S10.在SOI衬底上，所述SOI衬底包括衬底片1，所述衬底片1为普通P型衬底片1；隐埋氧化层2，所述隐埋氧化层2同所述衬底层连接，所述隐埋氧化层2通过热氧化形成，采用二氧化硅材质；顶部硅层3，所述顶部硅层3同所述隐埋氧化层2连接，在所述顶部硅层3上形成第一外延层41，所述第一外延层41为n型外延层，在所述第一外延层41上开垂直槽，外延填充p，将槽填满，所述垂直槽为圆形槽，所述垂直槽不少于一个；在第一外延层41上形成第二外延层42。S20.在所述第二外延层42上形成深沟槽，在所述第二外延层42上形成源区第二类型阱12，进行离子注入工艺，形成漏区第二类缓冲区13和源区第二类型缓冲区11，所述源区第二类型缓冲区11位于所述源区第二类型阱12中；S30.进行离子注入工艺，形成漏区第一类型阱14和源区第一类型阱10，所述漏区第一类型阱14位于所述漏区第二类缓冲区13中，所述源区第一类型阱10位于所述源区第二类型缓冲区11中；S40.在所述漏区结构的位于临近源区结构的一侧上形成场氧18；S50.在所述漏区结构和源区结构之间的第二外延层42上形成双栅氧结构，包括厚栅氧17和薄栅氧7，所述厚栅氧17设置于所述场氧18和所述薄栅氧7之间；所述厚栅氧17和所述薄栅氧7之间设置有沟槽隔离机构26。S60.在所述厚栅氧17和所述场氧18上形成栅极机构；所述厚栅氧17上设置有多晶栅23，场氧18上设置有多晶场板24。在所述多晶栅23、多晶场板24、沟槽隔离机构26表面沉积第一介质层27，如图2所示。所述第一介质层为氮化硅，涂布光刻胶28并光刻出多晶栅23和多晶场板24对应的源区图形，通过湿法刻蚀工艺去除未被光刻胶遮蔽的第一介质层17，如图3所示。所述湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层外延MOS管器件的制备方法，其特征在于，包括：/nS10.在SOI衬底上，形成覆盖所述SOI衬底的第一外延层，在所述第一外延层上开垂直槽，外延填充，将槽填满；在第一外延层上形成第二外延层；/nS20.在所述第二外延层上形成深沟槽在所述第二外延层上形成源区第二类型阱，进行离子注入工艺，形成漏区第二类缓冲区和源区第二类型缓冲区，所述源区第二类型缓冲区位于所述源区第二类型阱中；/nS30.进行离子注入工艺，形成漏区第一类型阱和源区第一类型阱，所述漏区第一类型阱位于所述漏区第二类缓冲区中，所述源区第一类型阱位于所述源区第二类型缓冲区中；/nS40.在所述漏区结构的位于临近源区结构的一侧上形成场氧；/nS50.在所述漏区结构和源区结构之间的第二外延层上形成双栅氧结构，包括厚栅氧和薄栅氧，所述厚栅氧设置于所述场氧和所述薄栅氧之间；/nS60.在所述厚栅氧和所述场氧上形成栅极机构；/nS70.进行离子注入工艺，在所述漏区第一类型阱中形成漏区第一类型缓冲区；/nS80.进行离子注入工艺，在所述漏区第一类型缓冲区中形成漏区第一类浓注入区，在所述源区第二类型缓冲区中形成相邻设置的源区第一类型浓注入区和源区第二类型浓注入区；/nS90.在所述SOI衬底上沉积形成层间介质层。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多层外延MOS管器件的制备方法，其特征在于，包括：
S10.在SOI衬底上，形成覆盖所述SOI衬底的第一外延层，在所述第一外延层上开垂直槽，外延填充，将槽填满；在第一外延层上形成第二外延层；
S20.在所述第二外延层上形成深沟槽在所述第二外延层上形成源区第二类型阱，进行离子注入工艺，形成漏区第二类缓冲区和源区第二类型缓冲区，所述源区第二类型缓冲区位于所述源区第二类型阱中；
S30.进行离子注入工艺，形成漏区第一类型阱和源区第一类型阱，所述漏区第一类型阱位于所述漏区第二类缓冲区中，所述源区第一类型阱位于所述源区第二类型缓冲区中；
S40.在所述漏区结构的位于临近源区结构的一侧上形成场氧；
S50.在所述漏区结构和源区结构之间的第二外延层上形成双栅氧结构，包括厚栅氧和薄栅氧，所述厚栅氧设置于所述场氧和所述薄栅氧之间；
S60.在所述厚栅氧和所述场氧上形成栅极机构；
S70.进行离子注入工艺，在所述漏区第一类型阱中形成漏区第一类型缓冲区；
S80.进行离子注入工艺，在所述漏区第一类型缓冲区中形成漏区第一类浓注入区，在所述源区第二类型缓冲区中形成相邻设置的源区第一类型浓注入区和源区第二类型浓注入区；
S90.在所述SOI衬底上沉积形成层间介质层。


2.根据权利要求1所述的一种多层外延MOS管器件的制备方法，其特征在于，所述SOI衬底包括：
衬底片，所述衬底片为普通P型衬底片；
隐埋氧化层，所述隐埋氧化层同所述衬底层连接，所述隐埋氧化层通过热氧化形成，采用二氧化硅材质；
顶部硅层，所述顶部硅层同所述隐埋氧化层连接，所述顶部硅层同所述第一外延层连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：互升科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44