[发明专利]一种包含MOSFET器件的半导体器件和制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件，具体涉及但不限于降低表面电场(RESURF)金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)器件。

背景技术

RESURF技术普遍应用，用于增大半导体器件的击穿电压。

图1示出了一个现有技术的包含场氧隔离结构11的横向MOSFET器件。其中场氧隔离结构11用于制作RESURF MOSFET器件。漏极12包含漏极接触区120和漂移区121。漂移区位于沟道区域140和漏极接触区120之间。当栅极电压较高时，场氧结构11用于降低漏极区121的表面电场，使得击穿电压得以提高。RESURF MOSFET器件的击穿电压大致正比于RESURF结构的长度。鉴于此，需要较高击穿电压的功率器件往往采用较长的RESURF结构。但较长的RESURF结构往往会增加结构尺寸，这个特点不符合现在电子器件的小型化趋势。而且，包含较长漂移区121的器件其导通电阻也相应增大了。

因此，最好采用成本较低的技术在实现较长RESURF结构的同时拥有较小的结构尺寸。

此外，功率器件的另外一个关键参数为电荷密度(q/cm2)。发生RESURF效应的电荷密度和RESURF结构深度有关。在同样的掺杂浓度下，RESURF结构深度越深，电荷密度越大。因此，漂移区121的深度d1也是影响MOSFET器件性能的一个重要参数。

在现有的技术中，电荷密度通过掺杂条件和热工艺进行控制。但是热工艺将影响集成的其它器件的性能。特殊的掺杂控制和RESURF结构深度控制也往往需要额外的掩膜。增加掩膜将大大提高成本。同时，这些控制方法的研发时间也比较长。

发明内容

为了解决前面描述的一个问题或者多个问题，本发明提出一种漂移区呈U型的MOSFET器件及其制作方法。其中漂移区的深度可通过控制漂移区的宽度进行调节。

根据本发明一实施例的一种包含金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)器件的半导体器件，其中所述MOSFET器件包含：漏极，为第一掺杂类型，所述漏极包含漏极接触区和漂移区；源极，为第一掺杂类型；体区，为第二掺杂类型，所述体区位于所述漏极和所述源极之间；栅极区，位于体区上方，其中在水平方向上，所述源极位于所述栅极区的一侧，所述漏极位于所述栅极区的另一侧；以及凹进场氧结构，其中所述凹进场氧结构在垂直方向上位于所述栅极区和所述漂移区之间，所述凹进场氧结构使得所述漂移区呈U型。半导体器件可进一步包含：半导体衬底，为第二掺杂类型；掩埋层，为第一掺杂类型，所述掩埋层位于所述半导体衬底和所述MOSFET器件之间。在一个实施例中，所述MOSFET器件为第一MOSFET器件，所述半导体器件进一步包含第二MOSFET器件，其中所述第一MOSFET器件的漂移区包含第一宽度和第一深度，所述第二MOSFET器件的漂移区包含第二宽度和第二深度，其中所述第一宽度大于所述第二宽度且所述第一深度大于所述第二深度。

根据本发明另一实施例的一种制作MOSFET器件的方法，包含：在半导体衬底上制作外延层；在外延层上涂覆光刻胶层，采用第一张掩膜对光刻胶层进行光刻工艺在光刻胶上形成开孔；向所述开孔注入离子掺杂剂制作所述漂移区；采用第二张掩膜在所述漂移区制作凹进场氧结构，使得所述漂移区呈所述U型；制作栅极，使得所述栅极位于所述外延层、所述漂移区和所述凹进场氧结构之上并和所述外延层、所述漂移区和所述凹进场氧结构部分重叠；以及在所述栅极一侧制作源极区并在所述栅极另一侧制作漏极接触区；其中通过调节所述开孔的宽度控制所述漂移区的深度。其中所述漂移区的深度通过与所述开孔的宽度呈正相关的方式调节控制。其中制作所述凹进场氧结构可包括：采用所述第二张掩膜刻蚀沟槽；以及在所述沟槽中制作氧化物。其中所述漂移区的深度可通过与所述沟槽的深度呈负相关的方式调节控制。上述方法可进一步包含在所述半导体衬底上制作掩埋层。

根据本发明又一实施例的一种制作MOSFET器件的方法，包括：在半导体衬底上制作外延层；采用第一张掩膜在所述外延层中制作第一型阱，所述第一型阱为第一掺杂类型；在所述第一型阱表面与所述第一型阱对准制作氧化物；以所述氧化物作为阻挡掩膜层，从所述第一型阱的布图间隔中注入离子掺杂剂制作漂移区，所述漂移区为第二掺杂类型；采用第二张掩膜在所述漂移区制作凹进场氧结构，使所述漂移区呈U型；制作栅极；以及在所述栅极一侧制作源极区并在所述栅极另一侧制作漏极接触区，其中所述源极区和所述漏极接触区为第二掺杂类型。其中所述漂移区的深度可通过与所述布图间隔宽度呈正相关的方式调节控制。