用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，包括衬底、外延层及绝缘介质层，其中，外延层构成有第一环状隔离沟槽和第二环状隔离沟槽，第一环状隔离沟槽和第二环状隔离沟槽两者内部均填充有栅氧化层及位于栅氧化层中央的栅极导电多晶硅。第一环状隔离沟槽与第二环状隔离沟槽之间、第二环状隔离沟槽与外延层的侧壁之间均设置有P型阱区，P型阱区上方设置有N型源极区，绝缘介质层上设有与N型源极区形成欧姆接触的源极接触结构，外延层内设有位于P型阱区下方的离子注入调节层。本实用新型应用时，便于通过离子注入的方式来改变本实用新型的耐压值，使得本实用新型可适应不同耐压需求的产品，节省资源，便于推广应用。
【专利说明】
用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体器件技术领域，具体是用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片。
【背景技术】
[0002]随着集成电力技术的飞速发展，硅外延技术在集成电路制造中应用越来越广泛。其中，硅外延技术是通过化学气象沉积等方法在硅衬底上沉积一层硅单晶层，硅衬底及其上沉积的硅单晶层共同构成外延片。现有外延片应用于金属氧化物半导体场效应晶体管上时，每种外延片适应的产品耐压范围较小，外延片通用性较差，不便于通过简单改变外延片来适应不同耐压需求的产品，当某种耐压需求的金属氧化物半导体场效应晶体管不再制造时，与其配套的外延片也不再使用，这造成大量资源浪费。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决现有外延片通用性较差的问题，提供了一种用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，其应用时便于调节来适应不同耐压需求的产品，进而便于推广应用。
[0004]本实用新型解决上述问题主要通过以下技术方案实现:用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，包括衬底、沉积于衬底上端面的外延层、以及覆盖于外延层上端面的绝缘介质层，所述外延层上端面内凹构成有第一环状隔离沟槽及环绕第一环状隔离沟槽设置且与第一环状隔离沟槽接通的第二环状隔离沟槽，所述第一环状隔离沟槽和第二环状隔离沟槽两者内部均填充有栅氧化层及位于栅氧化层中央的栅极导电多晶硅;所述第一环状隔离沟槽与第二环状隔离沟槽之间、第二环状隔离沟槽与外延层的侧壁之间均设置有P型阱区，所述P型阱区上方设置有N型源极区，所述绝缘介质层上设有与N型源极区形成欧姆接触的源极接触结构，所述外延层内设有位于P型阱区下方的离子注入调节层。本实用新型的第一环状隔离沟槽靠近外延层的中央，第二环状隔离沟槽靠近外延层的边缘，第一环状隔离沟槽和第二环状隔离沟槽两者的深度和宽度根据掺杂浓度、耐压需求等参数具体确定。本实用新型应用时，可通过在离子注入调节层注入不同的离子，来调节本实用新型的耐压值，进而使得本实用新型适应不同耐压需求的产品。
[0005]为了便于连接源极电位，进一步的，所述外延层上设置有与P型阱区和N型源极区接触的欧姆接触区，所述源极接触结构包括源极金属层和金属引线，所述源极金属层穿过绝缘介质层且与欧姆接触区接触，所述金属引线设于绝缘介质层上方且与源极金属层连接。
[0006]进一步的，所述第一环状隔离沟槽与第二环状隔离沟槽同轴设置。
[0007]为了取材便捷，进一步的，所述绝缘介质层的材质为硼磷硅玻璃材料。
[0008]进一步的，所述离子注入调节层注入的元素为磷或硼。本实用新型应用时，对于N型金属氧化物半导体场效应晶体管，可通过在离子注入调节层注入硼来提升耐压值，也可通过在离子注入调节层注入磷降低耐压值;对于P型金属氧化物半导体场效应晶体管，可通过在离子注入调节层注入磷来提升耐压值，也可通过在离子注入调节层注入硼降低耐压值。
[0009]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型整体结构简单，便于实现，成本低，本实用新型的外延层内配备有离子注入调节层，在本实用新型应用时，可通过向离子注入调节层注入离子的方式来调节外延片的耐压值，只需增加一步简单的离子注入工序，即可适应不同耐压需求的金属氧化物半导体场效应晶体管。如此，本实用新型在某种耐压需求的金属氧化物半导体场效应晶体管不再制造时，与其配套的外延片也可再次利用，节省资源，便于推广应用。
【附图说明】
[0010]此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
[0011]图1为本实用新型一个具体实施例的剖视结构示意图。
[0012]附图中标记所对应的零部件名称:1、衬底，2、外延层，3、第一环状隔离沟槽，4、第二环状隔离沟槽，5、栅氧化层，6、离子注入调节层，7、欧姆接触区，8、源极金属层，9、P型阱区，10、N型源极区，11、绝缘介质层，12、金属引线。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
[0014]实施例1:
[0015]如图1所示，用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，包括衬底1、外延层2及绝缘介质层11，其中，外延层2沉积于衬底I上端面，绝缘介质层11覆盖于外延层2上端面。本实施例的外延层2上端面内凹构成有第一环状隔离沟槽3和第二环状隔离沟槽4，第二环状隔离沟槽4环绕第一环状隔离沟槽3设置且与第一环状隔离沟槽3同轴设置，第一环状隔离沟槽3与第二环状隔离沟槽4接通。本实施例的第一环状隔离沟槽3和第二环状隔离沟槽4两者内部均填充有栅氧化层5，栅氧化层5中央设置有栅极导电多晶硅，填充于第一环状隔离沟槽3内的栅氧化层5中央的栅极导电多晶硅形成悬浮场板，填充于第二环状隔离沟槽4内的栅氧化层5中央的栅极导电多晶硅构成栅电极。本实施例的第一环状隔离沟槽3与第二环状隔离沟槽4之间、第二环状隔离沟槽4与外延层2的侧壁之间均设置有P型阱区9，P型阱区9上方设置有N型源极区10，绝缘介质层11上设有与N型源极区10形成欧姆接触的源极接触结构。本实施例的衬底I和外延层2均为N型，N型源极区10的掺杂浓度优选比外延层2掺杂浓度大三个数量级。本实施例的外延层2内设有位于P型阱区9下方的离子注入调节层6，其中，离子注入调节层6注入的元素为磷或硼。为了使本实施例应用时取材便捷，本实施例中绝缘介质层11的材质优选为硼磷硅玻璃材料。
[0016]本实施例应用时，通过在离子注入调节层6注入磷或硼，即可改变本实施例的耐压值，进而使得本实施例可满足不同耐压需求的金属氧化物半导体场效应晶体管。
[0017]实施例2:
[0018]本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定:本实施例的外延层2上设置有与P型阱区9和N型源极区10接触的欧姆接触区7，其中，欧姆接触区7的掺杂浓度大于P型阱区9掺杂浓度三个数量级。本实施例的源极接触结构包括源极金属层8和金属引线12，源极金属层8穿过绝缘介质层11且与欧姆接触区7接触，金属引线12设于绝缘介质层11上方且与源极金属层8连接。本实施例在具体设置时，先在绝缘介质层11上开孔，再在该开孔内填充源极金属层8。
[0019]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，其特征在于，包括衬底(I)、沉积于衬底(I)上端面的外延层(2)、以及覆盖于外延层(2)上端面的绝缘介质层(11)，所述外延层(2)上端面内凹构成有第一环状隔离沟槽(3)及环绕第一环状隔离沟槽(3)设置且与第一环状隔离沟槽(3)接通的第二环状隔离沟槽(4)，所述第一环状隔离沟槽(3)和第二环状隔离沟槽(4)两者内部均填充有栅氧化层(5)及位于栅氧化层(5)中央的栅极导电多晶硅;所述第一环状隔离沟槽(3)与第二环状隔离沟槽(4)之间、第二环状隔离沟槽(4)与外延层(2)的侧壁之间均设置有P型阱区(9)，所述P型阱区(9)上方设置有N型源极区(10)，所述绝缘介质层(11)上设有与N型源极区(10)形成欧姆接触的源极接触结构，所述外延层(2)内设有位于P型阱区(9)下方的离子注入调节层(6)。2.根据权利要求1所述的用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，其特征在于，所述外延层(2)上设置有与P型阱区(9)和N型源极区(10)接触的欧姆接触区(7)，所述源极接触结构包括源极金属层(8)和金属引线(12)，所述源极金属层(8)穿过绝缘介质层(11)且与欧姆接触区(7)接触，所述金属引线(12)设于绝缘介质层(11)上方且与源极金属层(8)连接。3.根据权利要求1所述的用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，其特征在于，所述第一环状隔离沟槽(3)与第二环状隔离沟槽(4)同轴设置。4.根据权利要求1所述的用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，其特征在于，所述绝缘介质层(11)的材质为硼磷硅玻璃材料。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的用于金属氧化物半导体场效应晶体管的外延片，其特征在于，所述离子注入调节层(6)注入的元素为磷或硼。
【文档编号】H01L29/06GK205692836SQ201620672795
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月30日 公开号201620672795.5, CN 201620672795, CN 205692836 U, CN 205692836U, CN-U-205692836, CN201620672795, CN201620672795.5, CN205692836 U, CN205692836U
【发明人】陈小铎, 王作义, 崔永明, 马洪文, 白磊
【申请人】四川广瑞半导体有限公司