[發明專利]一種漏區延伸的MOS器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202011047625.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN114335158A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 莫海鋒;彭虎;岳丹誠
• 申請（專利權）人: 蘇州華太電子技術有限公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/08;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種漏區延伸的MOS器件及其制造方法。所述MOS器件包括襯底、外延層、柵極，外延層設置于襯底上且與襯底的導電類型相同，外延層內形成有阱區、溝道摻雜區域、漏區延伸區、漏區和源區；柵極，形成于外延層上；溝道摻雜區域位于柵極的下方，且溝道摻雜區域的導電類型與外延層的導電類型相反；阱區位于溝道摻雜區域的下方且與漏區延伸區相接觸，且阱區的導電類型與外延層的導電類型相同；源區的導電類型與襯底的導電類型相反。本發明減少了加工的熱過程，簡化工藝，提高器件一致性，且抑制了器件的熱載流子注入效應，提高了漏區延伸區的摻雜濃度，進一步降低器件的導通電阻，提高器件性能。

技術領域

本發明屬于功率半導體器件技術領域，具體涉及一種漏區延伸的MOS器件及其制造方法。

背景技術

圖1是傳統的功率應用LDMOS器件的結構示意圖，其中源區13、漂移區14和漏區15的導電類型相同，柵區11下方的溝道區域的導電類型和體區相同和源區13相反，漂移區14提高了LDMOS的擊穿電壓，從而提高器件的輸出功率。

傳統的LDMOS器件，通過離子注入形成圖1的阱區17，并通過長時間的高溫退火，讓體區橫向擴散，和漂移區14接觸，形成器件的溝道。長時間的高溫退火，增加了器件的熱過程，降低器件的一致性，同時導致器件結深變深，增加器件電容。傳統的LDMOS器件，在高壓大電流場景下，容易產生熱載流子注入效應，載流子進入到柵氧化層12區域，加劇器件導通電阻、飽和電流、閾值電壓和擊穿電壓等參數的變化，降低器件的使用壽命。并且，隨著漂移區14摻雜濃度增加，熱載流子效應加劇。而為了提高器件的效率，設計者希望增加漂移區14的摻雜濃度，傳統的LDMOS器件受困于熱載流子注入效應，無法降低導通電阻，提高器件性能。

如何提供一種導通電阻降低、器件性能提高的LDMOS器件，是一個急需解決的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種漏區延伸的MOS器件，從而克服現有技術的不足。

本發明的另一目的在于提供一種漏區延伸的MOS器件的制造方法。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：一種漏區延伸的MOS器件，包括：

襯底，

外延層，設置于所述襯底上且與襯底的導電類型相同，所述外延層內形成有阱區、溝道摻雜區域、漏區延伸區、漏區和源區；

柵極，形成于外延層上；

所述溝道摻雜區域位于柵極的下方，且所述溝道摻雜區域的導電類型與漏區延伸區、漏區和源區的導電類型相同，與外延層的導電類型相反；

所述阱區位于所述溝道摻雜區域的下方且與所述漏區延伸區相接觸，且所述阱區的導電類型與外延層的導電類型相同；

所述源區的導電類型與襯底的導電類型相反，所述漏區延伸區、漏區和源區的導電類型相同。

在一優選實施例中，所述MOS器件還包括設置于外延層內的阱區接觸區，所述阱區接觸區位于阱區的上方且與所述源區接觸，所述阱區接觸區的導電類型與阱區相同。

在一優選實施例中，所述外延層的厚度為2um～50um。

在一優選實施例中，所述阱區通過離子注入形成，所述離子注入的能量范圍為100KEV～800KEV，濃度范圍為5E12～5E14。

在一優選實施例中，所述溝道摻雜區域通過離子注入形成，所述離子注入的能量范圍為15KEV～250KEV，濃度范圍為1E11～5E12。

在一優選實施例中，所述MOS器件包括柵極氧化層和多晶硅柵，所述柵極氧化層設置于外延層上且位于溝道摻雜區域的上方，所述多晶硅柵設置于柵極氧化層上，且所述多晶硅柵經刻蝕形成所述柵極。