金属氧化物半导体器件与其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种金属氧化物半导体器件与其制作方法。金属氧化物半导体器件包括：半导体基体、场氧化层、第一JFET注入区与第二JFET注入区。半导体基体上表面定义有源区与多个栅极区，每一有源区被多个栅极区环绕，并且多个栅极区是互相交错而形成重叠的栅极交汇区。场氧化层局部地覆盖栅极交汇区。第一JFET注入区是通过注入离子至半导体基体的上表面所形成，并且位于栅极交汇区，其中，第一JFET注入区是环绕场氧化层在栅极交汇区的投影区的配置。第二JFET注入区是通过注入离子至半导体基体的上表面所形成，并且位于多个栅极区中。本发明专利技术提升击穿电压，进而提升了器件在栅极交汇区的对角方向上的耐压性能，改善器件的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
金属氧化物半导体器件与其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件，特别是涉及可以提高击穿电压的金属氧化物半导体器件的制作方法与其制作方法。

技术介绍

[0002]图1与图2是常规的平面MOS器件。图1是的元胞水平结构于水平方向上的俯视图，图2是元胞水平结构于水平方向上的俯视图。于所述MOS器件的制作工艺中，JFET注入处理不使用光刻板。JFET注入区150与半导体基体130采用相同导电类型。同时，JFET注入区150的掺杂浓度大于半导体基体130的掺杂浓度。
[0003]图2中右侧是元胞单元的中沿著栅极交汇区123的对角方向(图1中A
‑
A
’
方向)，图中左侧是沿著栅极区121(或栅极区122)的宽度方向(图1中B
’‑
B方向)的竖向截面结构。由于元胞本身结构的限制，栅极交汇区123中的JFET注入区150在对角方向的长度，会大于栅极区121(或栅极区122)中JFET注入区150的宽度。当承受反向电压时，相较于栅极区121(或栅极区122)，栅极交汇区123中两端的耗尽区不容易结合而导致击穿电压降低，从而导致平面MOS器件的运作不稳定，并且适用的操作范围较小。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是现有平面MOS器件中，栅极交汇区下的JFET注入区对角方向长度太长，使得两端的耗尽区不容易结合而导致击穿电压降低。本专利技术提出一种金属氧化物半导体器件，包括：半导体基体、场氧化层、第一JFET注入区与第二JFET注入区。半导体基体上表面定义有源区与多个栅极区，每一有源区被多个栅极区环绕，并且多个栅极区是互相交错而形成重叠的栅极交汇区。场氧化层局部地覆盖栅极交汇区。第一JFET注入区是通过注入离子至半导体基体的上表面所形成，并且位于栅极交汇区，其中，第一JFET注入区是环绕场氧化层在栅极交汇区的投影区的配置。第二JFET注入区是通过注入离子至半导体基体的上表面所形成，并且位于多个栅极区中。
[0005]优选地，场氧化层位于栅极交汇区的中间位置。
[0006]优选地，第一JFET区与第二JFET区的离子掺杂浓度大于半导体基体中的离子掺杂浓度。
[0007]进一步地，金属氧化物半导体器件还包括栅极电极，设置于多个栅极区与栅极交汇区之上。
[0008]优选地，栅极电极包含形成于多个栅极区与栅极交汇区之上的栅极介质层，与堆叠于栅极介质层上的栅极电极层。
[0009]优选地，金属氧化物半导体器件还包括第二导电类型源区与第二导电类型阱区，所述第二导电类型阱区位于于所述多个栅极区两侧，所述第二导电类型源区位于所述有源区与所述多个栅极区之间、所述有源区与所述栅极交汇区之间，并且所述第二导电类型源区与所述栅极电极的下表面接触。
[0010]进一步地，金属氧化物半导体器件还包括第二导电类型的接触体，设置于所述第二导电类型阱区并且外露。
[0011]进一步地，金属氧化物半导体器件还包括源极电极，堆叠于接触体的上表面，并且所述接触体与所述第二导电类型阱区同时接触所述源极电极的下表面。
[0012]进一步地，金属氧化物半导体器件还包括漏极电极，位于半导体基体的下表面。
[0013]本专利技术还出一种金属氧化物半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供第一导电类型的半导体基体；在半导体基体上表面形成场氧化层，并且蚀刻场氧化层，使Ring注入区外露，并覆盖预定作为元胞区的区域；其中，元胞区定义有源区与多个栅极区，有源区是被多个栅极区环绕，并且多个栅极区是互相交错而形成重叠的栅极交汇区；对Ring注入区的半导体基体实施Ring注入并推结形成Ring注入区，推结后继续做场氧化层生长；再次对场氧化层进行蚀刻，使场氧化层局部地覆盖栅极交汇区；其中，栅极交汇区中未被覆盖的部分环绕场氧化层；以及通过场氧化层作为光刻板，对栅极区与栅极交汇区进行JFET注入处理，扩散形成位于栅极交汇区的第一JFET注入区，与位于多个栅极区的第二JFET注入区；其中，第一JFET注入区是环绕场氧化层在栅极交汇区的投影区的配置。
[0014]进一步地，金属氧化物半导体器件的制作方法还包括于多个栅极区与栅极交汇区之上形成栅极电极。
[0015]优选地，形成栅极电极的步骤包括：于多个栅极区与栅极交汇区之上形成栅极介质层；以及在栅极介质层上堆叠栅极电极层，以构成栅极电极。
[0016]进一步地，金属氧化物半导体器件的制作方法还包括栅极电极形成后，通过自对准工艺，对有源区进行第二导电类型的阱注入并且进行推结，形成位于多个栅极区两侧的第二导电类型阱区。
[0017]进一步地，金属氧化物半导体器件的制作方法还包括还包括通过光刻板对有源区与多个栅极区之间、有源区与栅极交汇区之间进行注入高掺杂浓度的第一导电类型离子并且进行推结，形成第一导电类型源区。
[0018]进一步地，金属氧化物半导体器件的制作方法还包括在半导体基体的上表面淀积钝化材料形成钝化层，对钝化层蚀刻而在第二导电类型阱区的上方形成通孔；并且对通孔注入高掺杂浓度的第二导电类型离子，形成位于所述第二导电类型阱区并且外露的第二导电类型的接触体。
[0019]进一步地，金属氧化物半导体器件的制作方法还包括：于半导体基体上表面淀积正面金属层，并对淀积后的正面金属层进行刻蚀，形成堆叠于接触体的上表面的源极电极，并且接触体与第二导电类型阱区同时接触源极电极的下表面；以及在半导体基体下表面淀积背面金属层，以作为漏极电极。
[0020]本专利技术的有益效果在于：通过场氧化层作为光刻板所形成的第一JFET注入区，实质上形成两个在横向方向上较短(宽度较小)的JFET注入区，使得栅极交汇区两端的耗尽区更容易结合在一起，而能够提升击穿电压，进而提升了器件在栅极交汇区的对角方向上的耐压性能，改善器件的稳定性。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术较佳的实施例并配合附图对本专利技术进行详细说明。
附图说明
[0022]图1是现有个平面MOS器件中，元胞水平结构于水平方向上的俯视图。
[0023]图2是图1中，沿A
‑
A
’
方向与沿B
‑
B
’
方向的竖向截面结构。
[0024]图3是本专利技术实施例的金属氧化物半导体器件中，元胞水平结构于水平方向上的俯视图。
[0025]图4是图3中，沿A
‑
A
’
方向与沿B
‑
B
’
方向的竖向截面结构。
[0026]图5与图6是本专利技术不同实施例的金属氧化物半导体器件中，元胞水平结构于水平方向上的俯视图。
[0027]图7A与图7B是本专利技术金属氧化物半导体器件的制作方法的流程图。
[0028]图8至图15是本专利技术制作方法的流程中，不同步骤时金属氧化物半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物半导体器件，其特征在于，包括：半导体基体，其上表面定义有源区与多个栅极区，每一所述有源区被所述多个栅极区环绕，并且所述多个栅极区是互相交错而形成重叠的栅极交汇区；场氧化层，局部地覆盖所述栅极交汇区；第一JFET注入区，通过注入离子至所述半导体基体的上表面所形成，并且位于所述栅极交汇区，其中，所述第一JFET注入区是环绕所述场氧化层在所述栅极交汇区的投影区的配置；以及第二JFET注入区，通过注入离子至所述半导体基体的上表面所形成，并且位于所述多个栅极区中。2.如权利要求1所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述场氧化层位于所述栅极交汇区的中间位置。3.如权利要求1所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述第一JFET区与所述第二JFET区的离子掺杂浓度大于所述半导体基体中的离子掺杂浓度。4.如权利要求1所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，还包括栅极电极，设置于所述多个栅极区与所述栅极交汇区之上。5.如权利要求4所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，所述栅极电极包含形成于所述多个栅极区与所述栅极交汇区之上的栅极介质层，与堆叠于所述栅极介质层上的栅极电极层。6.如权利要求4所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，还包括第二导电类型源区与第二导电类型阱区，所述第二导电类型阱区位于于所述多个栅极区两侧，所述第二导电类型源区位于所述有源区与所述多个栅极区之间、所述有源区与所述栅极交汇区之间，并且所述第二导电类型源区与所述栅极电极的下表面接触。7.如权利要求6所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，还包括第二导电类型的接触体，设置于所述第二导电类型阱区并且外露。8.如权利要求7所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，还包括源极电极，堆叠于所述接触体的上表面，并且所述接触体与所述第二导电类型阱区同时接触所述源极电极的下表面。9.如权利要求7所述的金属氧化物半导体器件，其特征在于，还包括漏极电极，位于所述半导体基体的下表面。10.一种金属氧化物半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供第一导电类型的半导体基体；在所述半导体基体上表面形成场氧化层，并且蚀刻所述场氧化层，使Ring注入区外露，并覆盖预定作为元胞区的区域；其中，所述元胞区定义有源区与多个栅极区，所述有源区是被所述多个栅极区...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹤，王加坤，
申请(专利权)人：杭州芯迈半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：