[发明专利]一种阈值可调式高压金属氧化物半导体器件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阈值可调式高压金属氧化物半导体器件，包括一半导体衬底以及一位于所述半导体衬底上表面的沟道，还包括：一栅极；一源区；一漏区；一第一基极；一第二基极；一第一隔离槽；一第二隔离槽；一第三隔离槽；一埋氧层；一第一绝缘板；一第二绝缘板；一第一高压阱区域；一第二高压阱区域。还涉及一种阈值可调式高压金属氧化物半导体器件的制备方法。其优点在于，通过设置第一基极、第二基极、第一绝缘场板和第二绝缘场板，是HVMOS能够对开启电压和击穿电压进行调节且不影响饱和电流；通过SOI和STI结合，实现不同工艺节点的HVMOS。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种阈值可调式高压金属氧化物半导体器件及其制备方法。

背景技术

横向双扩散型金属氧化物半导体晶体管(Lateral Double Diffused MetalOxide Semiconductor，LDMOS)是一种使用最早且使用最广泛的横向高压功率金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor， MOSFET)或高压金属氧化物半导体晶体管(High Voltage Metal Oxide Semiconductor，HVMOS)，其优点在于，作为一种场控器件，其控制简单，开关速度块，安全工作区大，无闭锁，热稳定性好，易于与互补型金属氧化物半导体晶体管(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)集成。

在HVMOS中，漏极(Drain)端的漂移(Drift)区和耐压程度相关，因此为了提高耐压能力，在进行设计时，Drift区占用面积大。然而随着器件特征尺寸进入纳米级，由于短沟道效应、强电场效应、栅氧化层厚度、源/漏区串联电阻、载流子迁移率的退化等问题变得突出，导致半导体器件的驱动电流、源/漏电流的特性变差，进而影响CMOS集成电路的功耗与功率。

对于应用于P波段和L波段的小尺寸LDMOS，由于其Drift区和沟道长度缩短，其击穿电压也相应的减小，因此需要采取其他措施来提高击穿电压 (Breakdown Voltage，BV)，但会导致器件的导通电阻(on-resistance)增加。

为了解决导通电阻变大的缺陷，现有的方法为使用应变硅技术在半导体器件中引入应变硅，在提高载流子的迁移率的同时，也降低了半导体器件的导通电阻，从而在不改变器件尺寸的前提下提高器件的性能。但是应变硅技术存在一定的缺陷，如传递到沟道中的应力会出现严重的衰减，且多次高温退火工艺会导致应力发生驰豫，这些缺陷限制了应变硅技术对器件特性的提升。

此外，为了解决击穿电压减小的缺陷，现有的方法为采用浅槽隔离(ShallowTrench Isolation，STI)结构来提高击穿电压，但是STI结构会导致半导体器件的输出曲线的饱和特性变差，且会使导通电阻增加。

因此，亟需一种能够击穿电压高且输出特性良好的HVMOS，使得HVMOS 与CMOS集成时，不会影响SMOS集成电路的功耗与效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，应用绝缘体上硅(Silicon OnInsulator，SOI)和STI，提供一种阈值可调式高压金属氧化物半导体器件及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种阈值可调式高压金属氧化物半导体器件，包括一半导体衬底以及一位于所述半导体衬底上表面的沟道，所述半导体衬底还包括：

一栅极，所述栅极位于所述沟道上；

一源区，所述源区位于所述沟道旁，所述源区包括一重掺杂源区，从所述重掺杂源区引出源极；

一漏区，所述漏区位于所述沟道旁，所述漏区包括一重掺杂漏区，从所述重掺杂漏区引出漏极，所述重掺杂漏区与所述栅极通过一第三隔离槽隔离；