[發(fā)明專利]金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110270445.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN113053999B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬萬(wàn)里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳方正微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 李睿

本發(fā)明公開了一種金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管及其制備方法。該金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管包括襯底層、外延層、體區(qū)、源區(qū)、第一柵介質(zhì)層、柵極、并排依次緊靠的多個(gè)阻擋部和與多個(gè)所述阻擋部相對(duì)應(yīng)的多個(gè)終端區(qū)；所述外延層設(shè)置于所述襯底層上，所述第一柵介質(zhì)層用于間隔所述柵極與所述外延層，所述體區(qū)設(shè)置于所述外延層中，所述源區(qū)設(shè)置于所述體區(qū)中，所述終端區(qū)設(shè)置于所述源區(qū)遠(yuǎn)離所述柵極的一側(cè)的外延層中；其中，各所述終端區(qū)的摻雜類型與所述體區(qū)的摻雜類型相同，所述源區(qū)的摻雜類型與所述外延層的摻雜類型相同；在多個(gè)所述阻擋部中，靠近所述源區(qū)的阻擋部的厚度較小，在多個(gè)所述終端區(qū)中，靠近所述源區(qū)的終端區(qū)中的摻雜濃度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管及其制備方法。

背景技術(shù)

垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(Vertical Double Diffusion MetalOxide Semiconductor，簡(jiǎn)稱VDMOS)是通過(guò)源區(qū)和體區(qū)離子注入的縱向擴(kuò)散距離差來(lái)形成溝道。VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點(diǎn)。與雙極晶體管相比，它具有開關(guān)速度快、開關(guān)損耗小、輸入阻抗高，驅(qū)動(dòng)功率小；頻率特性好、跨導(dǎo)高度線性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電機(jī)調(diào)速、逆變器、開關(guān)電源等設(shè)備中。

對(duì)于MOS器件來(lái)說(shuō)，其中存在一個(gè)非常重要的參數(shù)，即源漏擊穿電壓(BV)，擊穿電壓用于衡量器件抵抗反偏電壓的能力，是決定器件性能及應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)重要因素。

傳統(tǒng)技術(shù)中通常會(huì)引入終端技術(shù)以提高M(jìn)OS器件的耐壓性能，包括場(chǎng)限環(huán)技術(shù)、結(jié)終端擴(kuò)展技術(shù)、場(chǎng)板技術(shù)及P+偏移技術(shù)等。對(duì)于結(jié)終端擴(kuò)展技術(shù)來(lái)說(shuō)，常用的是采用一個(gè)和主結(jié)相連接的輕摻雜區(qū)域，以在反偏時(shí)全部耗盡來(lái)承擔(dān)反偏電壓。

傳統(tǒng)技術(shù)中通常采用光刻及刻蝕外延層表面的氧化層后進(jìn)行直接注入以及熱驅(qū)入的方式，在主結(jié)處形成輕摻雜區(qū)域。然而由此制備的結(jié)終端區(qū)對(duì)于器件的擊穿電壓提升仍然較為有限。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種器件擊穿電壓能夠獲得進(jìn)一步提升的金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管器件，進(jìn)一步地，提供一種對(duì)應(yīng)的制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其包括襯底層、外延層、體區(qū)、源區(qū)、第一柵介質(zhì)層、柵極、多個(gè)阻擋部和多個(gè)終端區(qū)；

所述外延層設(shè)置于所述襯底層上，所述第一柵介質(zhì)層間隔所述柵極與所述外延層，所述體區(qū)設(shè)置于所述外延層中，所述源區(qū)設(shè)置于所述體區(qū)中，所述終端區(qū)設(shè)置于所述外延層中，且位于所述源區(qū)的一側(cè)，多個(gè)所述阻擋部依次緊靠設(shè)置，多個(gè)所述終端區(qū)的位置與多個(gè)所述阻擋部相對(duì)應(yīng)，各所述阻擋部層疊設(shè)置于對(duì)應(yīng)的所述終端區(qū)上；隨著靠近所述源區(qū)，所述阻擋部的厚度逐漸減薄，所述終端區(qū)的摻雜濃度逐漸增高。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻擋部有三個(gè)，分別為并排依次緊靠的第一阻擋部、第二阻擋部與第三阻擋部，其中所述第一阻擋部距所述源區(qū)較近；

所述第一阻擋部包括第一介質(zhì)層；

所述第二阻擋部包括第二介質(zhì)層與在所述第二介質(zhì)層上外延生長(zhǎng)的第三介質(zhì)層，其中，所述第二介質(zhì)層距所述外延層較近；

所述第三阻擋部包括第四介質(zhì)層；

所述第四介質(zhì)層與所述第三介質(zhì)層的材料相同，所述第四介質(zhì)層的材料在所述外延層上的外延生長(zhǎng)速度大于其在所述第二介質(zhì)層上的外延生長(zhǎng)速度，所述第四介質(zhì)層的材料在所述第二介質(zhì)層上的外延生長(zhǎng)速度大于其在所述第一介質(zhì)層上的外延生長(zhǎng)速度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二阻擋部還包括第五介質(zhì)層，所述第五介質(zhì)層層疊設(shè)置于所述第二介質(zhì)層遠(yuǎn)離所述第三介質(zhì)層的一側(cè)，所述第五介質(zhì)層與所述第一介質(zhì)層的材料相同。