[发明专利]一种抗总剂量辐射加固LDMOS器件结构及制备方法

说明书

本发明公开一种抗总剂量辐射加固LDMOS器件结构及制备方法，在衬底硅上间隔设置掺杂层，在掺杂层上端面的边部设置有部分嵌入的场氧化层，能有效提高场开启电压，使其高于工作电压，形成良好的隔离，同时能够减小多晶硅栅极与硅衬底之间的寄生电容；场氧化层内侧紧邻设置嵌入沟道的环状第一接触电极，且场氧化层内侧沉淀栅氧化层；环状第一接触电极上表面设置平整条状的多晶硅栅极，多晶硅栅极两端补分别与环状第一接触电极的对应栅氧化层区域重叠设置，多晶条形带界定了有源区的边界，可挡住注入的离子，注入离子的区域形成有源区。

技术领域

本发明属于二极管技术领域，具体涉及一种抗总剂量辐射加固LDMOS器件结构及制备方法。

背景技术

横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)是在高压功率集成电路中经常采用的高耐压器件，而常规LDMOS器件通过场氧化层下的漂移区设计提高器件的耐压。

现有技术中的DMOS器件抗总剂量辐照能力较差，如图1-4所示，其具短多晶硅栅极11和较厚的厚场氧化层21，总剂量辐照会导致器件表面覆盖的二氧化硅层绝缘层中诱生正电荷并积累，而辐照诱生氧化层电荷数量与氧化层厚度的指数成正比。

由于LDMOS器件漂移区表面覆盖了厚场氧化层21，总剂量辐照时在漂移区表面氧化层中产生大量的辐照诱生正电荷，在这些诱生电荷产生的电场作用下，N沟道LDMOS器件的N型漂移区表面杂质浓度增加，而P沟道LDMOS器件的P型漂移区表面杂质浓度耗尽甚至反型，进而造成LDMOS器件耐压下降。

发明内容

针对现有技术中存在的抗总剂量辐照能力较弱问题，本发明提供一种抗总剂量辐射加固LDMOS器件结构及制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种抗总剂量辐射加固LDMOS器件结构，其特征在于，包括衬底硅，衬底硅上设置有掺杂层，掺杂层上表面四周沉淀有凸出设置的场氧化层；

所述场氧化层内侧的掺杂层上表面覆盖栅氧化层；

所述栅氧化层覆盖的掺杂层上表面四周设置有嵌入掺杂层的环状第一接触电极，上表面中部设置有两个条状第二接触电极，分别对应嵌入掺杂层的两个掺杂区；

所述栅氧化层上表面沉积有多晶硅栅极；所述多晶硅栅极两端分别与环状第一接触电极的对应栅氧化层区域重叠设置。

进一步，所述掺杂层中包括间隔设置的P阱和N阱；P阱和N阱接触界面形成PN结，所述多晶硅栅极沿PN结方向设置。

进一步，所述多晶硅栅极位于两个条状第二接触电极之间，并覆盖对应P阱和N阱之间的PN结。

进一步，所述条状第二接触电极平行于P阱和N阱之间的PN结设置。

进一步，所述多晶硅栅极一侧与一个条状第二接触电极的对应栅氧化层区域相邻设置，另一侧与另一个条状第二接触电极的对应栅氧化层区域间隔设置。

进一步，所述栅氧化层的厚度为50nm-100nm。

进一步，所述掺杂层包括依次设置的P阱、N阱和P阱，环状第一接触电极为P型源漏接触电极；两个条状第二接触电极为分别设置在N阱和一个P阱的N型源漏接触电极。

进一步，所述掺杂层包括依次设置的N阱、P阱和N阱，环状第一接触电极为N型源漏接触电极，两个条状第二接触电极为分别设置在P阱和一个N阱的P型源漏接触电极。

一种抗总剂量辐射加固LDMOS器件的制备方法，包括以下步骤：

衬底硅表面生长离子注入预氧层，对其光刻并退火，完成阱掺杂，形成掺杂层；

掺杂层上表面生长垫氧化层并淀积屏蔽氮化硅，光刻形成场氧化窗口；去除表面氮化硅及有源区氧化层；