CN202205758U - 对称高压mos器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种对称高压MOS器件，该对称高压MOS器件包括：栅极；位于栅极下方两侧成对称结构的源极和漏极；位于所述源极和漏极周围，分别环绕所述源极和漏极的源极漂移区和漏极漂移区；位于栅极下方、隔离所述源极漂移区和漏极漂移区的沟道区，且所述沟道区延伸至所述源极漂移区和漏极漂移区的外围。本实用新型所提供的对称高压MOS器件，使沟道区延伸至源极漂移区和漏极漂移区的外围，因此，所述沟道区可将所述源极漂移区和漏极漂移区完全隔离开，从而可减小源极漂移区和漏极漂移区之间的距离，进而减小了沟道区的长度，减小了器件的面积，降低了生产成本。

Description

对称高压MOS器件

技术领域

本实用新型涉及半导体器件制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种对称高压MOS器件。

背景技术

MOS器件(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是现代集成电路中的主要器件，其按照“通道”极性的不同可分为N型和P型MOS器件。随着半导体技术的飞速发展，MOS器件也在向小型化方向发展，这就需要不断减小MOS器件的沟道长度。

传统的对称高压MOS器件的俯视结构图如图1所示，图中示出了栅极(Gate)1以及位于栅极1下方两侧成对称结构的源极(Source)3和漏极(Drain)4，在源极3和漏极4周围分别存在源极漂移区5和漏极漂移区6，所述源极漂移区5和漏极漂移区6的掺杂浓度分别低于源极3和漏极4的掺杂浓度，且其结深较深，从而可降低电场，提高器件的击穿电压。栅极1下方存在沟道区2，所述沟道区2用于将源极漂移区5和漏极漂移区6隔开。

依照传统工艺所形成的对称高压MOS器件，其上的沟道长度较大，进而使得器件的面积较大，最终导致成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种对称高压MOS器件，以减小沟道长度，减小器件的面积，降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种对称高压MOS器件，该对称高压MOS器件包括：

栅极；

位于栅极下方两侧成对称结构的源极和漏极；

位于所述源极和漏极周围，分别环绕所述源极和漏极的源极漂移区和漏极漂移区；

位于栅极下方、隔离所述源极漂移区和漏极漂移区的沟道区，且所述沟道区延伸至所述源极漂移区和漏极漂移区的外围。

优选的，上述对称高压MOS器件还包括：

位于源极漂移区内、环绕所述源极的源极体区；

位于漏极漂移区内、环绕所述漏极的漏极体区。

优选的，上述对称高压MOS器件中，所述源极体区和漏极体区均为重掺杂区域。

优选的，上述对称高压MOS器件中，所述源极和漏极均为重掺杂区域。

优选的，上述对称高压MOS器件中，所述源极漂移区和漏极漂移区均为轻掺杂区域。

优选的，上述对称高压MOS器件中，所述源极漂移区和漏极漂移区的结深分别大于所述源极体区和漏极体区的结深。

优选的，上述对称高压MOS器件中，所述源极体区和漏极体区的结深分别大于所述源极和漏极的结深。

优选的，上述对称高压MOS器件中，所述源极、漏极、源极体区、漏极体区、源极漂移区和漏极漂移区的掺杂类型均相同。

优选的，上述对称高压MOS器件还包括：

位于栅极上方覆盖所述栅极的介质层；

位于所述介质层上的另一栅极。

优选的，上述对称高压MOS器件中，所述对称高压MOS器件为N型或P型对称高压MOS器件。

从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的对称高压MOS器件包括：栅极；位于栅极下方两侧成对称结构的源极和漏极；位于所述源极和漏极周围，分别环绕所述源极和漏极的源极漂移区和漏极漂移区；位于栅极下方、隔离所述源极漂移区和漏极漂移区的沟道区，且所述沟道区延伸至所述源极漂移区和漏极漂移区的外围。本实用新型所提供的对称高压MOS器件，由于其上的沟道区延伸至源极漂移区和漏极漂移区的外围，因此，该沟道区可将所述源极漂移区和漏极漂移区完全隔离起来，而不再需要在源极漂移区和漏极漂移区之间预留一定的间隙，因此，减小了源极漂移区和漏极漂移区之间的间距，同时也减小了沟道区的长度，故可以减小对称高压MOS器件的面积，从而可降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统的对称高压MOS器件的俯视结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种对称高压MOS器件的俯视结构示意图；

图3为图2中沿直线AA′所形成的对称高压MOS器件的剖面结构示意图；

图4为图1中沿直线DD′所形成的对称高压MOS器件的剖面结构示意图；

图5为图2中沿直线BB′所形成的对称高压MOS器件的剖面结构示意图；

图6为本实用新型所提供的一种对称高压MOS器件的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的俯视图或剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，依照传统工艺所形成的对称高压MOS器件，其上的沟道长度较大，进而使得器件的面积较大，最终导致成本较高。发明人研究发现，造成传统的对称高压MOS器件上的沟道长度较大的原因在于：传统的对称高压MOS器件，其栅极下方沟道区的宽度(y轴方向长度)一般小于沟道区两侧源极漂移区和漏极漂移区的宽度(y轴方向长度)，虽然沟道区可将源极漂移区和漏极漂移区隔开，但是由于源极漂移区和漏极漂移区的宽度比沟道区宽，因此，在所述源极漂移区和漏极漂移区之间没有沟道区的部分，为了使得两者彼此分离，还需要使所述源极漂移区和漏极漂移区之间存在一定的间隙(如图1中间距d)，所述源极漂移区和漏极漂移区之间所存在的间隙将使得沟道区长度(x轴方向长度)增大，进而增大了对称高压MOS器件的面积，从而导致器件的生产成本较高。

基于此，本实用新型提供了一种对称高压MOS器件，参考图2，本实用新型所提供的对称高压MOS器件包括：栅极1；位于栅极1下方两侧成对称结构的源极3和漏极4；位于所述源极3和漏极4周围，分别环绕所述源极3和漏极4的源极漂移区5和漏极漂移区6；位于栅极1下方、隔离所述源极漂移区5和漏极漂移区6的沟道区7，且所述沟道区7延伸至所述源极漂移区5和漏极漂移区6的外围。

本实用新型所提供的对称高压MOS器件，设置沟道区7使其延伸至源极漂移区5和漏极漂移区6的外围，即：使沟道区7的宽度(y轴方向长度)大于所述源极漂移区5和漏极漂移区6的宽度。由于所述沟道区7可隔离源极漂移区5和漏极漂移区6，又由于沟道区7的宽度大于所述源极漂移区5和漏极漂移区6的宽度，因此，所述沟道区7可将源极漂移区5和漏极漂移区6完全隔离起来，从而不用在源极漂移区5和漏极漂移区6之间预留一定的间隙，进而可减小沟道区7的长度(x轴方向长度)，最终可减小对称高压MOS器件的面积，降低生产成本。

由图1和图2对比可知，传统的对称高压MOS器件，其上的沟道区2宽度小于源极漂移区5和漏极漂移区6的宽度，而本实用新型中所述对称高压MOS器件，其上的沟道区7宽度大于源极漂移区5和漏极漂移区6的宽度，这就使得，图1中沿直线CC′所形成的器件的剖视图与图2中沿直线AA′所形成的器件的剖视图相同，而图1中沿直线DD′所形成的器件的剖视图与图2中沿直线BB′所形成的器件的剖视图不同，具体可参考图3～图5。

图3为图2中沿直线AA′所形成的对称高压MOS器件的剖面结构示意图，图中示出了栅极1，位于栅极1下方两侧成对称结构的源极3和漏极4，源极3周围有源极漂移区5环绕，漏极4周围有漏极漂移区6环绕，栅极1下方为沟道区7，所述沟道区7将源极漂移区5和漏极漂移区6隔离开来。

图4为图1中沿直线DD′所形成的对称高压MOS器件的剖面结构示意图，图中示出了栅极1，位于栅极1下方两侧的源极漂移区5和漏极漂移区6，沿图1中直线DD′做剖切所形成的器件的剖面图中不存在沟道区，因此，传统的对称高压MOS器件应使源极漂移区5和漏极漂移区6之间存在一定的间距d，以使两者隔离开来。

图5为图2中沿直线BB′所形成的对称高压MOS器件的剖面结构示意图，图中示出了栅极1，位于栅极1下方两侧的源极漂移区5和漏极漂移区6，栅极1下方为沟道区7，所述沟道区7将源极漂移区5和漏极漂移区6隔离开。由图4和图5对比可知，如果没有沟道区，则栅极1下方的氧化层8较厚，该氧化层8即为场氧；如果存在沟道区7，则栅极1下方、沟道区7上方的氧化层9较薄，该氧化层9即为栅氧。

参考图6，本实用新型所提供的对称高压MOS器件，还可以包括：位于源极漂移区5内、环绕所述源极3的源极体区10；位于漏极漂移区6内、环绕所述漏极4的漏极体区11。所述源极3、漏极4、源极体区10和漏极体区11均为重掺杂区域，所述源极漂移区5和漏极漂移区6均为轻掺杂区域。且源极漂移区5和漏极漂移区6的结深分别大于所述源极体区10和漏极体区11的结深，而所述源极体区10和漏极体区11的结深又分别大于所述源极3和漏极4的结深。

对于N型对称高压MOS器件，所述源极3、漏极4、源极体区10、漏极体区11、源极漂移区5和漏极漂移区6的掺杂类型均为N型，对于P型对称高压MOS器件，这些区域的掺杂类型又都为P型。

结合图6，下面详细描述本实用新型所提供的对称高压MOS器件的具体制作过程，以N型对称高压MOS器件为例进行说明。

首先在衬底12上形成P型阱区13；然后采用定义源极和漏极的掩膜版，在P型阱区13内形成N型的源极体区10和漏极体区11；之后在衬底12表面形成氮化硅层，再采用定义源极、漏极、沟道区的掩膜版对所述氮化硅层进行刻蚀，并保留源极、漏极和沟道区所对应的氮化硅层，接着在所述衬底12上形成具有源极漂移区和漏极漂移区图案的光刻胶层，以所述具有源极漂移区和漏极漂移区图案的光刻胶层和所述保留的氮化硅层为掩膜采用离子注入工艺在P型阱区13内形成N型的源极漂移区5和漏极漂移区6，所述源极漂移区5和漏极漂移区6分别环绕所述源极体区10和漏极体区11，且所述源极漂移区5和漏极漂移区6被沟道区7所隔离；在衬底12上形成氧化层14，该氧化层14厚度较厚，也可称为场氧，对于存在氮化硅层的区域(包括源极、漏极和沟道区)则不形成氧化层；之后去除所述保留的氮化硅层，在衬底12上形成薄氧化层9，位于沟道区7上方的薄氧化层9即为栅氧；之后在衬底12上形成栅极1，所述栅极1为条状结构，其覆盖全部沟道区7以及部分场氧14；最后采用离子注入工艺在源极体区10和漏极体区11内分别形成N型的源极3和漏极4。后续可以进行层间介质、接触孔以及金属连接等工艺步骤，这里不再赘述。

当然，根据不同器件的需要，还可以在栅极上方形成介质层，在所述介质层上形成另一栅极，从而构成双栅结构，以满足不同产品的需求。

本实用新型所提供的对称高压MOS器件，其上的源极区与漏极区成完全对称结构，以源极区为例来说明，所述源极区包括：源极、环绕所述源极的源极体区、环绕所述源极和源极体区的源极漂移区。所述源极体区的存在可提高器件的性能；所述源极漂移区为轻掺杂区，其位于场氧的下方，用于承担器件的高压，并作为源极的扩展区，且所述源极漂移区与沟道区相切。

由上可知，本实用新型所提供的对称高压MOS器件，通过设计使得栅极下方的沟道区延伸至源极漂移区和漏极漂移区的外围，即：使沟道区的宽度大于所述源极漂移区和漏极漂移区的宽度，从而使所述沟道区将源极漂移区和漏极漂移区完全隔离开，这样可以减小源极漂移区和漏极漂移区之间的距离，进而可减小沟道区的长度，最终可减小器件的面积，降低生产成本。

除此之外，本实用新型所提供的对称高压MOS器件，由于沟道区的长度减小了，宽度增加了，因此，增加了沟道区的宽长比，降低了导通电阻，使得电流能力得到提升，从而优化了MOS器件的性能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种对称高压MOS器件，其特征在于，包括：

栅极；

位于栅极下方两侧成对称结构的源极和漏极；

位于所述源极和漏极周围，分别环绕所述源极和漏极的源极漂移区和漏极漂移区；

位于栅极下方、隔离所述源极漂移区和漏极漂移区的沟道区，且所述沟道区延伸至所述源极漂移区和漏极漂移区的外围。

2.根据权利要求1所述的对称高压MOS器件，其特征在于，还包括：

位于源极漂移区内、环绕所述源极的源极体区；

位于漏极漂移区内、环绕所述漏极的漏极体区。

3.根据权利要求2所述的对称高压MOS器件，其特征在于，所述源极体区和漏极体区均为重掺杂区域。

4.根据权利要求1所述的对称高压MOS器件，其特征在于，所述源极和漏极均为重掺杂区域。

5.根据权利要求1所述的对称高压MOS器件，其特征在于，所述源极漂移区和漏极漂移区均为轻掺杂区域。

6.根据权利要求2所述的对称高压MOS器件，其特征在于，所述源极漂移区和漏极漂移区的结深分别大于所述源极体区和漏极体区的结深。

7.根据权利要求2所述的对称高压MOS器件，其特征在于，所述源极体区和漏极体区的结深分别大于所述源极和漏极的结深。

8.根据权利要求2所述的对称高压MOS器件，其特征在于，所述源极、漏极、源极体区、漏极体区、源极漂移区和漏极漂移区的掺杂类型均相同。

9.根据权利要求1所述的对称高压MOS器件，其特征在于，还包括：

位于栅极上方覆盖所述栅极的介质层；

位于所述介质层上的另一栅极。

10.根据权利要求1～9任一项所述的对称高压MOS器件，其特征在于，所述对称高压MOS器件为N型或P型对称高压MOS器件。

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