專利名稱：對(duì)稱高壓mos器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種對(duì)稱高壓 MOS器件。
背景技術(shù)：
MOS器件(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)是現(xiàn)代集成電路中的主要器件， 其按照“通道”極性的不同可分為N型和P型MOS器件。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，MOS 器件也在向小型化方向發(fā)展，這就需要不斷減小MOS器件的溝道長(zhǎng)度。傳統(tǒng)的對(duì)稱高壓MOS器件的俯視結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，圖中示出了柵極(Gate)I以及位于柵極1下方兩側(cè)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的源極(Source) 3和漏極(Drain) 4，在源極3和漏極4 周圍分別存在源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6，所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的摻雜濃度分別低于源極3和漏極4的摻雜濃度，且其結(jié)深較深，從而可降低電場(chǎng)，提高器件的擊穿電壓。柵極1下方存在溝道區(qū)2，所述溝道區(qū)2用于將源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6隔開。依照傳統(tǒng)工藝所形成的對(duì)稱高壓MOS器件，其上的溝道長(zhǎng)度較大，進(jìn)而使得器件的面積較大，最終導(dǎo)致成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種對(duì)稱高壓MOS器件，以減小溝道長(zhǎng)度，減小器件的面積，降低生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種對(duì)稱高壓MOS器件，該對(duì)稱高壓MOS器件包括柵極；位于柵極下方兩側(cè)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的源極和漏極；位于所述源極和漏極周圍，分別環(huán)繞所述源極和漏極的源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)；位于柵極下方、隔離所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的溝道區(qū)，且所述溝道區(qū)延伸至所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的外圍。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件還包括位于源極漂移區(qū)內(nèi)、環(huán)繞所述源極的源極體區(qū)；位于漏極漂移區(qū)內(nèi)、環(huán)繞所述漏極的漏極體區(qū)。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件中，所述源極體區(qū)和漏極體區(qū)均為重?fù)诫s區(qū)域。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件中，所述源極和漏極均為重?fù)诫s區(qū)域。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件中，所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)均為輕摻雜區(qū)域。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件中，所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的結(jié)深分別大于所述源極體區(qū)和漏極體區(qū)的結(jié)深。
3[0019]優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件中，所述源極體區(qū)和漏極體區(qū)的結(jié)深分別大于所述源極和漏極的結(jié)深。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件中，所述源極、漏極、源極體區(qū)、漏極體區(qū)、源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的摻雜類型均相同。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件還包括位于柵極上方覆蓋所述柵極的介質(zhì)層；位于所述介質(zhì)層上的另一柵極。優(yōu)選的，上述對(duì)稱高壓MOS器件中，所述對(duì)稱高壓MOS器件為N型或P型對(duì)稱高壓 MOS器件。從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件包括柵極；位于柵極下方兩側(cè)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的源極和漏極；位于所述源極和漏極周圍，分別環(huán)繞所述源極和漏極的源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)；位于柵極下方、隔離所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的溝道區(qū)，且所述溝道區(qū)延伸至所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的外圍。本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件，由于其上的溝道區(qū)延伸至源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的外圍，因此，該溝道區(qū)可將所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)完全隔離起來，而不再需要在源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)之間預(yù)留一定的間隙，因此，減小了源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)之間的間距，同時(shí)也減小了溝道區(qū)的長(zhǎng)度，故可以減小對(duì)稱高壓MOS器件的面積，從而可降低生產(chǎn)成本。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為傳統(tǒng)的對(duì)稱高壓MOS器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所提供的一種對(duì)稱高壓MOS器件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中沿直線AA'所形成的對(duì)稱高壓MOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中沿直線DD'所形成的對(duì)稱高壓MOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖2中沿直線BB'所形成的對(duì)稱高壓MOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型所提供的一種對(duì)稱高壓MOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。其次，本實(shí)用新型結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本實(shí)用新型實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的俯視圖或剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深
4度的三維空間尺寸。正如背景技術(shù)部分所述，依照傳統(tǒng)工藝所形成的對(duì)稱高壓MOS器件，其上的溝道長(zhǎng)度較大，進(jìn)而使得器件的面積較大，最終導(dǎo)致成本較高。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，造成傳統(tǒng)的對(duì)稱高壓MOS器件上的溝道長(zhǎng)度較大的原因在于傳統(tǒng)的對(duì)稱高壓MOS器件，其柵極下方溝道區(qū)的寬度(y軸方向長(zhǎng)度)一般小于溝道區(qū)兩側(cè)源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的寬度(y軸方向長(zhǎng)度)，雖然溝道區(qū)可將源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)隔開，但是由于源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的寬度比溝道區(qū)寬，因此，在所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)之間沒有溝道區(qū)的部分，為了使得兩者彼此分離，還需要使所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)之間存在一定的間隙(如圖1中間距d)，所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)之間所存在的間隙將使得溝道區(qū)長(zhǎng)度(χ軸方向長(zhǎng)度)增大，進(jìn)而增大了對(duì)稱高壓MOS器件的面積，從而導(dǎo)致器件的生產(chǎn)成本較高?；诖?，本實(shí)用新型提供了一種對(duì)稱高壓MOS器件，參考圖2，本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件包括柵極1 ；位于柵極1下方兩側(cè)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的源極3和漏極4 ；位于所述源極3和漏極4周圍，分別環(huán)繞所述源極3和漏極4的源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū) 6 ；位于柵極1下方、隔離所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的溝道區(qū)7，且所述溝道區(qū)7延伸至所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的外圍。本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件，設(shè)置溝道區(qū)7使其延伸至源極漂移區(qū)5 和漏極漂移區(qū)6的外圍，即使溝道區(qū)7的寬度(y軸方向長(zhǎng)度)大于所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的寬度。由于所述溝道區(qū)7可隔離源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6，又由于溝道區(qū)7的寬度大于所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的寬度，因此，所述溝道區(qū)7可將源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6完全隔離起來，從而不用在源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6之間預(yù)留一定的間隙，進(jìn)而可減小溝道區(qū)7的長(zhǎng)度(χ軸方向長(zhǎng)度)，最終可減小對(duì)稱高壓MOS器件的面積，降低生產(chǎn)成本。由圖1和圖2對(duì)比可知，傳統(tǒng)的對(duì)稱高壓MOS器件，其上的溝道區(qū)2寬度小于源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的寬度，而本實(shí)用新型中所述對(duì)稱高壓MOS器件，其上的溝道區(qū)7 寬度大于源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的寬度，這就使得，圖1中沿直線CC'所形成的器件的剖視圖與圖2中沿直線AA'所形成的器件的剖視圖相同，而圖1中沿直線DD'所形成的器件的剖視圖與圖2中沿直線BB'所形成的器件的剖視圖不同，具體可參考圖3 圖5。圖3為圖2中沿直線AA'所形成的對(duì)稱高壓MOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了柵極1，位于柵極1下方兩側(cè)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的源極3和漏極4，源極3周圍有源極漂移區(qū) 5環(huán)繞，漏極4周圍有漏極漂移區(qū)6環(huán)繞，柵極1下方為溝道區(qū)7，所述溝道區(qū)7將源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6隔離開來。圖4為圖1中沿直線DD'所形成的對(duì)稱高壓MOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了柵極1，位于柵極1下方兩側(cè)的源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6，沿圖1中直線DD'做剖切所形成的器件的剖面圖中不存在溝道區(qū)，因此，傳統(tǒng)的對(duì)稱高壓MOS器件應(yīng)使源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6之間存在一定的間距d，以使兩者隔離開來。圖5為圖2中沿直線BB'所形成的對(duì)稱高壓MOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了柵極1，位于柵極1下方兩側(cè)的源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6，柵極1下方為溝道區(qū)7， 所述溝道區(qū)7將源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6隔離開。由圖4和圖5對(duì)比可知，如果沒有溝道區(qū)，則柵極1下方的氧化層8較厚，該氧化層8即為場(chǎng)氧；如果存在溝道區(qū)7，則柵極1
5下方、溝道區(qū)7上方的氧化層9較薄，該氧化層9即為柵氧。參考圖6，本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件，還可以包括位于源極漂移區(qū)5 內(nèi)、環(huán)繞所述源極3的源極體區(qū)10 ；位于漏極漂移區(qū)6內(nèi)、環(huán)繞所述漏極4的漏極體區(qū)11。 所述源極3、漏極4、源極體區(qū)10和漏極體區(qū)11均為重?fù)诫s區(qū)域，所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6均為輕摻雜區(qū)域。且源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的結(jié)深分別大于所述源極體區(qū) 10和漏極體區(qū)11的結(jié)深，而所述源極體區(qū)10和漏極體區(qū)11的結(jié)深又分別大于所述源極3 和漏極4的結(jié)深。對(duì)于N型對(duì)稱高壓MOS器件，所述源極3、漏極4、源極體區(qū)10、漏極體區(qū)11、源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6的摻雜類型均為N型，對(duì)于P型對(duì)稱高壓MOS器件，這些區(qū)域的摻雜類型又都為P型。結(jié)合圖6，下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件的具體制作過程， 以N型對(duì)稱高壓MOS器件為例進(jìn)行說明。首先在襯底12上形成P型阱區(qū)13 ；然后采用定義源極和漏極的掩膜版，在P型阱區(qū)13內(nèi)形成N型的源極體區(qū)10和漏極體區(qū)11 ；之后在襯底12表面形成氮化硅層，再采用定義源極、漏極、溝道區(qū)的掩膜版對(duì)所述氮化硅層進(jìn)行刻蝕，并保留源極、漏極和溝道區(qū)所對(duì)應(yīng)的氮化硅層，接著在所述襯底12上形成具有源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)圖案的光刻膠層，以所述具有源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)圖案的光刻膠層和所述保留的氮化硅層為掩膜采用離子注入工藝在P型阱區(qū)13內(nèi)形成N型的源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6，所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6分別環(huán)繞所述源極體區(qū)10和漏極體區(qū)11，且所述源極漂移區(qū)5和漏極漂移區(qū)6被溝道區(qū)7所隔離；在襯底12上形成氧化層14，該氧化層14厚度較厚，也可稱為場(chǎng)氧，對(duì)于存在氮化硅層的區(qū)域(包括源極、漏極和溝道區(qū))則不形成氧化層；之后去除所述保留的氮化硅層，在襯底12上形成薄氧化層9，位于溝道區(qū)7上方的薄氧化層9即為柵氧；之后在襯底12上形成柵極1，所述柵極1為條狀結(jié)構(gòu)，其覆蓋全部溝道區(qū)7以及部分場(chǎng)氧14 ；最后采用離子注入工藝在源極體區(qū)10和漏極體區(qū)11內(nèi)分別形成N型的源極3和漏極4。后續(xù)可以進(jìn)行層間介質(zhì)、接觸孔以及金屬連接等工藝步驟，這里不再贅述。當(dāng)然，根據(jù)不同器件的需要，還可以在柵極上方形成介質(zhì)層，在所述介質(zhì)層上形成另一柵極，從而構(gòu)成雙柵結(jié)構(gòu)，以滿足不同產(chǎn)品的需求。本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件，其上的源極區(qū)與漏極區(qū)成完全對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以源極區(qū)為例來說明，所述源極區(qū)包括源極、環(huán)繞所述源極的源極體區(qū)、環(huán)繞所述源極和源極體區(qū)的源極漂移區(qū)。所述源極體區(qū)的存在可提高器件的性能；所述源極漂移區(qū)為輕摻雜區(qū)，其位于場(chǎng)氧的下方，用于承擔(dān)器件的高壓，并作為源極的擴(kuò)展區(qū)，且所述源極漂移區(qū)與溝道區(qū)相切。由上可知，本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件，通過設(shè)計(jì)使得柵極下方的溝道區(qū)延伸至源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的外圍，即使溝道區(qū)的寬度大于所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的寬度，從而使所述溝道區(qū)將源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)完全隔離開，這樣可以減小源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)之間的距離，進(jìn)而可減小溝道區(qū)的長(zhǎng)度，最終可減小器件的面積，降低生產(chǎn)成本。除此之外，本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件，由于溝道區(qū)的長(zhǎng)度減小了，寬度增加了，因此，增加了溝道區(qū)的寬長(zhǎng)比，降低了導(dǎo)通電阻，使得電流能力得到提升，從而優(yōu)化了 MOS器件的性能。 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，包括柵極；位于柵極下方兩側(cè)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的源極和漏極；位于所述源極和漏極周圍，分別環(huán)繞所述源極和漏極的源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)；位于柵極下方、隔離所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的溝道區(qū)，且所述溝道區(qū)延伸至所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的外圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，還包括位于源極漂移區(qū)內(nèi)、環(huán)繞所述源極的源極體區(qū)；位于漏極漂移區(qū)內(nèi)、環(huán)繞所述漏極的漏極體區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，所述源極體區(qū)和漏極體區(qū)均為重?fù)诫s區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，所述源極和漏極均為重?fù)诫s區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)均為輕摻雜區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的結(jié)深分別大于所述源極體區(qū)和漏極體區(qū)的結(jié)深。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，所述源極體區(qū)和漏極體區(qū)的結(jié)深分別大于所述源極和漏極的結(jié)深。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，所述源極、漏極、源極體區(qū)、 漏極體區(qū)、源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的摻雜類型均相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，還包括位于柵極上方覆蓋所述柵極的介質(zhì)層；位于所述介質(zhì)層上的另一柵極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的對(duì)稱高壓MOS器件，其特征在于，所述對(duì)稱高壓 MOS器件為N型或P型對(duì)稱高壓MOS器件。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種對(duì)稱高壓MOS器件，該對(duì)稱高壓MOS器件包括柵極；位于柵極下方兩側(cè)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的源極和漏極；位于所述源極和漏極周圍，分別環(huán)繞所述源極和漏極的源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)；位于柵極下方、隔離所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的溝道區(qū)，且所述溝道區(qū)延伸至所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的外圍。本實(shí)用新型所提供的對(duì)稱高壓MOS器件，使溝道區(qū)延伸至源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)的外圍，因此，所述溝道區(qū)可將所述源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)完全隔離開，從而可減小源極漂移區(qū)和漏極漂移區(qū)之間的距離，進(jìn)而減小了溝道區(qū)的長(zhǎng)度，減小了器件的面積，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L29/06GK202205758SQ20112031921
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者吳健, 曾金川, 胡林輝, 黃海濤 申請(qǐng)人:上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司