NMOS结构及其制备方法、半导体器件与流程

本发明涉及半导体，具体涉及一种nmos结构及其制备方法、半导体器件。

背景技术：

1、集成电路是采用一定的工艺，将一个电路中所需的晶体管、电容和电阻等元器件通过布局布线互联在一起的微型结构。mos，全称为金属氧化物半导体场效应晶体管，广泛应用于集成电路中。nmos是一种载流子为电子的mos器件，与载流子为空穴的pmos器件共同构成互补型mos集成电路即cmos集成电路(cmos-ic)，因其具有功耗低、抗干扰能力强等特点，cmos集成电路得到了广泛应用。

2、mos集成电路隔离用的场氧化层一般采用二氧化硅材料，场氧化层在生长过程中，随着厚度的增加，氧气扩散进入氧化层也越来越困难，因此会造成氧化层底部出现氧空位，由于氧离子带负电，相对来说，氧空位就具有正电中心的作用，对于nmos而言，随着场氧化层中正电荷逐渐积累，进而会在p型衬底中吸引少数载流子-电子形成n型沟道，所以在器件未开启之前源漏两端已有电流通道，即漏电通道，这种空间正电荷的累积会引起nmos场区漏电，导致nmos结构甚至cmos器件及其集成电路的功耗增大甚至功能失效。很显然，这种情况必须设法加以避免。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决因nmos场区漏电，导致nmos或cmos器件及其集成电路的功耗变大，严重时功能失效的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供一种nmos结构，该nmos结构包括衬底，所述衬底具有互补的第一区域和第二区域，所述第一区域表面形成有场氧化层，所述第二区域表面形成有薄氧层，所述薄氧层的厚度小于所述场氧化层的厚度，所述第二区域内设有源极区和漏极区，所述源极区和漏极区之间形成沟道；所述薄氧层上设置有栅极；

3、其中，所述薄氧层包括第一薄氧层和第二薄氧层，所述第一薄氧层覆盖所述源极区、所述漏极区和所述沟道；沿沟道宽度方向，所述第二薄氧层连接于所述第一薄氧层的两侧并与第一薄氧层共同形成至少一个封闭的环状结构，每一所述环状结构覆盖所述源极区或所述漏极区。

4、本发明第二方面提供一种半导体器件，该半导体器件包括如上任一项所述的nmos结构。

5、本发明第三方面提供一种nmos结构的制备方法，该nmos结构的制备方法包括：

6、分别在衬底表面形成场氧化层和薄氧层，其中所述场氧化层形成于衬底的第一区域，所述薄氧层形成于衬底的第二区域，所述第一区域与所述第二区域互补；所述薄氧层的厚度小于场氧化层的厚度；

7、在衬底中形成源极区和漏极区，其中源极区与漏极区之间为沟道；

8、在所述薄氧层上形成栅极；

9、其中，所述薄氧层包括第一薄氧层和第二薄氧层，所述第一薄氧层覆盖所述源极区、所述漏极区以及所述沟道在衬底上的正投影；沿沟道宽度方向，所述第二薄氧层与第一薄氧层的两侧连接，以共同形成至少一个封闭的环状结构，每一所述环状结构覆盖所述源极区或所述漏极区。

10、本发明的技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

11、在实施本发明的技术方案的过程中，在形成薄氧层时，形成覆盖源极区或漏极区的至少一个封闭环状结构，并且至少一个封闭环状结构将包围源极区或漏极区的场氧化层分隔为不连接的至少两部分，使得场氧化层即使积累正电荷、吸引p型衬底中的电子，也会因为薄氧层的隔离作用，无法形成漏电通道，降低了nmos或者cmos器件及其集成电路的功耗，提高nmos或者cmos器件及其集成电路的可靠性。

技术特征：

1.一种nmos结构，其特征在于，包括衬底，所述衬底具有互补的第一区域和第二区域，所述第一区域表面形成有场氧化层，所述第二区域表面形成有薄氧层，所述薄氧层的厚度小于所述场氧化层的厚度，所述第二区域内设有源极区和漏极区，所述源极区和漏极区之间形成沟道；所述薄氧层上设置有栅极；

2.根据权利要求1所述的nmos结构，其特征在于，所述第一薄氧层包括：与所述源极区相对应的第一子薄氧层、与所述漏极区对应的第二子薄氧层、以及与所述沟道对应的第三子薄氧层；

3.根据权利要求2所述的nmos结构，其特征在于，所述延伸部还包括第三延伸部，所述第三延伸部连接在所述第三子薄氧层两侧；

4.根据权利要求2或3所述的nmos结构，其特征在于，所述连接部在衬底表面的正投影具有内边界和外边界，沿沟道宽度方向，外边界与源极区之间的距离大于或等于内外边界之间的距离。

5.根据权利要求2所述的nmos结构，其特征在于，沿沟道宽度方向，所述第二薄氧层在衬底表面的投影边界未超出所述栅极在衬底表面的投影边界。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的nmos结构，其特征在于，还包括位于所述衬底中的漂移区，

7.根据权利要求6所述的nmos结构，其特征在于，还包括位于所述衬底中的场注入区，所述场注入区环绕所述漂移区，所述场注入区的内侧边缘与所述漂移区的外侧边缘之间具有预设距离；

8.一种半导体器件，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的nmos结构。

9.一种nmos结构的制备方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，分别在衬底表面形成场氧化层和薄氧层，包括：

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，分别在衬底表面形成场氧化层和薄氧层，包括：

12.根据权利要求9-11中任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括在所述衬底中形成漂移区，其中：

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，还包括：在所述衬底中形成场注入区，所述场注入区环绕所述漂移区；其中：

技术总结本发明提供了一种NMOS结构及其制备方法、半导体器件，NMOS结构的衬底具有互补的第一区域和第二区域，第一区域表面形成有场氧化层，第二区域表面形成有薄氧层，第二区域内设有源极区和漏极区，源极区和漏极区之间形成沟道；薄氧层上覆盖设置有栅极；其中，薄氧层包括第一薄氧层和第二薄氧层；沿沟道宽度方向，第二薄氧层连接于第一薄氧层的两侧并与第一薄氧层共同形成至少一个封闭的环状结构，每一环状结构覆盖源极区或漏极区，以将包围源极区或漏极区的场氧化层分隔为不连接的至少两部分，使源极区和漏极区之间不会形成穿过场氧化层的漏电通道，降低了NMOS结构以及CMOS器件及其集成电路的功耗，提高NMOS结构以及CMOS集成电路的可靠性。技术研发人员：于江勇,张燏,吴迪,代佳,孙楠受保护的技术使用者：北京燕东微电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29