[發明專利]一種超薄橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管及其制備方法

有效

• 申請號: 201310301709.0
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103367453A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 孫偉鋒;陳健;曹魯;宋慧濱;祝靖;王永平;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336;H01L21/762
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種超薄橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管，包括：P型襯底（1），在P型襯底（1）上設有埋氧層（2），在埋氧層（2）上設有N型阱區（4）及P型阱區（6a），在N型阱區（4）內設有N型緩沖區（5），在N型緩沖區（5）內設有N型漏區（9），在P型阱區（6a）內設有P型接觸區（7）和N型源區（8），在N型阱區（4）上設有場氧化層（11），并且，N型漏區（9）的一個邊界與場氧化層（11）的一個邊界相抵，在場氧化層（11）的與N型源區（8）相鄰的邊界區域表面設有多晶硅柵（12），且多晶硅柵（12）自場氧化層（11）的邊界朝N型源區（8）方向延伸至N型源區（8）的上方，在多晶硅柵（12）的延伸區域下方設有柵氧化層（10），在場氧化層（11）、多晶硅柵（12）、P型阱區（6a）、P型接觸區（7）、N型源區（8）、N型緩沖區（5）及N型漏區（9）上設有介質隔離氧化層（13），在P型接觸區（7）、N型源區（8）上連接源極金屬連線（14），在N型漏區（9）上連接漏極金屬連線（15），在多晶硅柵（12）上連接柵極金屬連線（16），其特征在于，在場氧化層（11）下方設有由P型阱區單元（6b）構成的P型阱區陣列（17），所述P型阱區陣列（17）位于N型緩沖區（5）與P型阱區（6a）之間，P型阱區單元（6b）的寬度從N型緩沖區（5）到P型阱區（6a）逐漸增大。

2.根據權利要求1所述的一種超薄橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管，其特征在于，P型阱區單元（6b）的結深在0.5μm以內。

3.根據權利要求1所述的一種超薄橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管，其特征在于，由P型阱區單元（6b）構成的P型阱區陣列（17），在漏極金屬連線（15）的正下方。

4.一種權利要求1所述的一種超薄橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：準備P型硅襯底（1），

第二步：淀積埋氧層（2），再進行外延的生長（3），離子注入磷生成N型阱區（4），離子注入砷和磷形成N型緩沖區（5），退火，

第三步：淀積光刻膠，準備窗口大小從N型緩沖區開始由小到大的掩膜版，光刻、離子注入硼生成P型阱區單元（6b），退火，

第四步：淀積氮化硅、光刻形成有源區，刻蝕氮化硅，接著進行場氧的生長，并進行場注，離子注入氟化硼改變溝道摻雜濃度調整溝道閾值電壓，然后生長一層厚度為500?的柵氧化層（10），淀積刻蝕多晶硅形成多晶硅柵和多晶硅場板，離子注入硼形成P型阱區（6a），

第五步：光刻、離子注入磷和砷生成N型源區（8）和N型漏區（9），光刻、離子注入氟化硼生成P型接觸區（7），

第六步：淀積介質隔離氧化層（13），接觸孔刻蝕，淀積金屬鋁，刻蝕鋁以形成漏極金屬連線（15）且漏極金屬連線在P型阱區陣列（17）的正上方，刻蝕鋁以形成源極金屬連線（14）和柵極金屬連線（16），最后進行介質鈍化處理。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，第三步中淀積的光刻膠的厚度為1.2μm，硼離子的注入能量為50kev，硼離子的注入劑量為8e12cm^-2。