專利名稱：高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種高壓非對稱晶體管的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的厚柵氧高壓非對稱晶體管，其結(jié)構(gòu)一般為(見圖1):在柵極下方兩側(cè)的硅片中一側(cè)設(shè)有一高壓漏極漂移區(qū)，在高壓漂移區(qū)內(nèi)設(shè)有淺槽隔離區(qū)和漏區(qū)；另一側(cè)設(shè)有源區(qū)和部分位于柵極下方的輕摻雜區(qū)(即為LDD區(qū))。輕摻雜區(qū)和源區(qū)的深度基本相同。而高壓漏極漂移區(qū)的注入深度要深與漏區(qū)，但雜質(zhì)的摻雜濃度要低于漏區(qū)和輕摻雜區(qū)，其中輕摻雜區(qū)中雜質(zhì)的摻雜濃度要低于源漏區(qū)。上述的摻雜區(qū)多為通過離子注入工藝來實現(xiàn)。 這種結(jié)構(gòu)的厚柵氧非對稱性晶體管，在開態(tài)下源級電阻(即從源區(qū)到柵極電阻)較小，容易造成晶體管被燒壞的現(xiàn)象。在上述結(jié)構(gòu)的厚柵氧高壓非對稱晶體管的制備工藝中，由于柵極下氧化層厚度較厚(可達到950埃)，與一般晶體管中柵氧較薄的制備流程稍有差異，為在制備厚柵氧之間，將高壓柵極處氧化層區(qū)域打開，而將其他區(qū)域覆蓋??；然后熱氧化法(通過爐管生長)， 使暴露區(qū)域的硅氧化形成柵極氧化層；接著進行柵極多晶硅的淀積(為整個面的淀積)，之后刻蝕多晶硅層形成柵極，因為制備中有對準(zhǔn)的要求，刻蝕形成后的柵極都會小于柵極氧化層，以確保柵極下方都有柵氧存在；由于柵氧層較厚以致注入離子無法直接將厚柵氧層穿透，從而在之后進行輕摻雜注入時，需要先將柵極下方多余的氧化層去除。在此過程中需要用到光刻工藝和刻蝕工藝，光刻中需要使用刻蝕掩模版；接著進行LDD注入、源極注入等其他常規(guī)流程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，其能降低工藝成本，減小晶體管在開態(tài)下源極被燒壞的現(xiàn)象。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，為所述高壓非對稱晶體管的源區(qū)和漏區(qū)分別位于柵極兩側(cè)的高壓漂移區(qū)內(nèi)，且所述源區(qū)和柵極之間的距離拉大至能保證所述高壓非對稱晶體管的飽和電流達到要求為止，所述高壓漂移區(qū)中摻雜離子的注入劑量為1XIO12 IXIO13個原子每平方厘米。本發(fā)明還公開了一種高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)的制備方法，為包括在所述高壓非對稱晶體管中柵極兩側(cè)的硅片中均進行離子注入形成高壓漂移區(qū)的步驟，所述高壓漂移區(qū)的摻雜離子濃度為1XIO12 1 X IO13個原子每平方厘米；還包括在柵極形成之后直接進行柵極側(cè)墻的制備步驟，之后為進行離子注入分別在高壓漂移區(qū)內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)的步驟，其中將源區(qū)拉離柵極至能保證所述高壓非對稱晶體管的飽和電流達到要求為止。本發(fā)明的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)中，采用了在源極下方設(shè)置一個高壓漂移區(qū)的設(shè)計，替代輕摻雜區(qū)，使源極的串聯(lián)電阻增加，降低在開態(tài)下源極被燒壞的現(xiàn)象。本發(fā)明的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)的制備方法中，高壓漂移區(qū)為在柵氧生成之前進行的，故省去了柵極形成后多余柵極氧化層去除過程，其中節(jié)省了一塊光刻掩模版，因光刻掩膜版的成本很高， 故降低了工藝的成本。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1為原有高壓非對稱晶體管的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的高壓非對稱晶體管的剖面示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，為在高壓非對稱晶體管中柵極下方兩側(cè)的襯底 (P型硅片)中均設(shè)有一高壓漂移區(qū)(見圖2)，而取消了原來源區(qū)和柵極之間的LDD區(qū)，源區(qū)和漏區(qū)分別位于柵極兩側(cè)的高壓漂移區(qū)內(nèi)，且所述源區(qū)和柵極之間的距離拉大至能保證所述高壓非對稱晶體管的飽和電流達到要求為止(具體的數(shù)值可通過有限次試驗得出)， 高壓漂移區(qū)中摻雜離子的注入劑量為1X1012 IXlO13個原子每平方厘米。高壓漂移區(qū)的摻雜離子類型與源區(qū)和漏區(qū)的摻雜離子類型相同。源區(qū)與襯底有源區(qū)直接相連。上述設(shè)置將源區(qū)拉離了柵極，源區(qū)和高壓漂移區(qū)同時形成晶體管的源極。源極和漏極的兩個高壓漂移區(qū)之間的距離與多晶硅的交匯區(qū)即為溝道區(qū)。由于高壓漂移區(qū)的濃度大大低于源區(qū)和輕摻雜注入?yún)^(qū)(離子注入劑量約為2 X IO13個原子每平方厘米)，當(dāng)高壓非對稱管處于開態(tài)時，增大了源極電阻，故極大的降低了高壓非對稱晶體管源極被燒壞的可能性，使得高壓非對稱晶體管的性能得到了改善。本發(fā)明的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)的制備方法，包括在高壓非對稱晶體管中柵極兩側(cè)的硅片中均進行離子注入形成高壓漂移區(qū)的步驟；還包括在柵極形成之后直接進行柵極側(cè)墻的制備步驟，之后為進行離子注入在所述高壓漂移區(qū)內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)的步驟，其中將源區(qū)拉離柵極至能保證所述高壓非對稱晶體管的飽和電流達到要求為止。即在原來形成漏區(qū)的高壓漂移區(qū)的步驟中，同時在柵極另一側(cè)也形成高壓漂移區(qū)。兩個高壓漂移區(qū)的制作工藝完全一致，所注入的離子濃度也與原來的漏區(qū)高壓漂移區(qū)一致。因為用高壓漂移區(qū)替代原來的源區(qū)的LDD區(qū)，故在柵極形成之后，不需要先將沒被柵極覆蓋的柵極氧化層去除，之后進行LDD注入工藝，可直接進行常規(guī)流程中輕摻雜區(qū)形成后的工藝，如柵極側(cè)墻的形成，之后為常規(guī)流程。還包括在高壓漂移區(qū)中形成源區(qū)的步驟，源區(qū)和襯底有源區(qū)直接相連。由于上述制備流程中源極的高壓漂移區(qū)的注入的步驟在形成厚柵氧的工藝之前， 且有了該漂移區(qū)，就實現(xiàn)了器件溝道與高摻雜源極的連通，從而達到省去厚柵氧刻蝕的步驟(省略了一塊光刻掩模版)，降低成本。
權(quán)利要求
1.一種高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于在柵極下方兩側(cè)的襯底中均設(shè)有一高壓漂移區(qū)，所述高壓非對稱晶體管的源區(qū)和漏區(qū)分別位于柵極兩側(cè)的高壓漂移區(qū)內(nèi)，且所述源區(qū)和柵極之間的距離拉大至能保證所述高壓非對稱晶體管的飽和電流達到要求為止，所述高壓漂移區(qū)中摻雜離子的注入劑量為1XIO12 IXIO13個原子每平方厘米。
2.按照權(quán)利要求1所述的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于所述高壓漂移區(qū)的摻雜離子類型與所述源區(qū)和漏區(qū)的摻雜離子類型相同。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于所述源區(qū)與襯底有源區(qū)直接相連。
4.按照權(quán)利要求1所述的高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于所述襯底為P型硅片。
5.一種高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于包括在所述高壓非對稱晶體管中柵極兩側(cè)的硅片中均進行離子注入形成高壓漂移區(qū)的步驟，所述高壓漂移區(qū)中摻雜離子的注入劑量為1XIO12 1 X IO13個原子每平方厘米；還包括在柵極形成之后直接進行柵極側(cè)墻的制備步驟，之后為分別在所述高壓漂移區(qū)內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)的步驟，其中將源區(qū)拉離柵極至能保證所述高壓非對稱晶體管的飽和電流達到要求為止。
6.按照權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述高壓漂移區(qū)中所注入的離子類型與所述源區(qū)和漏區(qū)中所注入的離子類型相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低工藝成本的新型的厚柵氧高壓非對稱晶體管結(jié)構(gòu)，為將高壓非對稱晶體管源級的注入拉離柵極，并增加一次高壓漂移區(qū)的注入。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)采用了在源極下方設(shè)置一個高壓漂移區(qū)替代輕摻雜區(qū)的設(shè)計，使源極的串聯(lián)電阻增加，降低在開態(tài)下源極被燒壞的現(xiàn)象。本發(fā)明還公開了一種高壓非對稱晶體管的制備方法。
文檔編號H01L29/78GK102479815SQ20101056316
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者熊濤, 苗彬彬, 金峰 申請人:上海華虹Nec電子有限公司