隔離型nldmos器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，特別涉及一種隔離型NLDMOS器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LDMOS(橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)由于具有耐高壓、大電流驅(qū)動(dòng)能力、極低功耗以及可與CMOS集成等優(yōu)點(diǎn)，目前在電源管理電路中被廣泛采用。
[0003]隔離型NLDMOS器件，既具有分立器件高壓大電流特點(diǎn)，又汲取了低壓集成電路高密度智能邏輯控制的優(yōu)點(diǎn)，單芯片實(shí)現(xiàn)原來(lái)多個(gè)芯片才能完成的功能，大大縮小了面積，降低了成本，提高了能效，符合現(xiàn)代電力電子器件小型化，智能化，低能耗的發(fā)展方向。擊穿電壓及導(dǎo)通電阻是衡量隔離型NLDMOS器件的關(guān)鍵參數(shù)。
[0004]現(xiàn)有一種隔離型NLDM0S(N型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)器件，單元結(jié)構(gòu)如圖1所示，在P型硅襯底101上形成有左N型深阱102a、右N型深阱102b兩個(gè)獨(dú)立的N型深阱，左N型深阱102a左部形成有P阱104，P阱104左部形成有P型重?fù)诫s區(qū)109及源端N型重?fù)诫s區(qū)108a，P阱104右部、左N型深阱102a右上方形成有柵氧化層106，左N型深阱102a同右N型深阱102b之間的P型硅襯底101上方，及右N型深阱102b左部上方形成有場(chǎng)氧103，右N型深阱102b右部形成有漏端N型重?fù)诫s區(qū)108b，場(chǎng)氧10左部及柵氧化層106上方形成有柵極多晶娃107a，場(chǎng)氧10右部上方形成有漏端多晶娃場(chǎng)板107b，層間介質(zhì)110覆蓋在器件表面，P型重?fù)诫s區(qū)109及源端N型重?fù)诫s區(qū)108a通過(guò)金屬111穿過(guò)層間介質(zhì)110的一金屬111短接在一起，漏端N型重?fù)诫s區(qū)108b同漏端多晶娃場(chǎng)板107b通過(guò)穿過(guò)層間介質(zhì)110的另一金屬111短接在一起，場(chǎng)氧10下方的P型硅襯底101及右N型深阱102b中形成有漂移P型注入?yún)^(qū)105b，P阱104中形成有一源端P型注入?yún)^(qū)105a。
[0005]圖1所示的隔離型NLDMOS器件，其漂移區(qū)的漂移P型注入?yún)^(qū)105b的注入，能加速漂移區(qū)耗盡，使擊穿器件電壓增加(能達(dá)到700V以上)。但是，當(dāng)漏端加高電壓時(shí)，漂移區(qū)完全耗盡，當(dāng)漏端加低電壓時(shí)，由于漂移區(qū)的漂移P型注入?yún)^(qū)105b浮空，已經(jīng)完全耗盡的漂移區(qū)不能立即恢復(fù)，因此輸出電流會(huì)有延時(shí)，所以在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)漏端加交流信號(hào)時(shí)，輸出電流會(huì)有延時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，隔離型NLDMOS器件當(dāng)漏端加交流信號(hào)由高電壓降到低電壓時(shí)，實(shí)現(xiàn)輸出電流無(wú)延時(shí)。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的隔離型NLDMOS器件，在P型硅襯底上形成有左N型深阱、右N型深阱兩個(gè)獨(dú)立的N型深阱；
[0008]所述左N型深阱，左部形成有一 P阱；
[0009]所述P阱，左部形成有一 P型重?fù)诫s區(qū)及一源端N型重?fù)诫s區(qū)；
[0010]所述P阱右部上方及所述左N型深阱右部上方，形成有柵氧化層；
[0011]所述左N型深阱同所述右N型深阱之間的P型硅襯底上方，及所述右N型深阱左部上方，形成有場(chǎng)氧；
[0012]所述右N型深阱，右部形成有一漏端N型重?fù)诫s區(qū)；
[0013]所述場(chǎng)氧左部上方及所述柵氧化層上方，形成有柵極多晶硅；
[0014]所述場(chǎng)氧下方的P型硅襯底及右N型深阱中，形成有漂移P型注入?yún)^(qū)；
[0015]層間介質(zhì)覆蓋在器件表面；
[0016]所述P型重?fù)诫s區(qū)同所述源端N型重?fù)诫s區(qū)，同接穿過(guò)層間介質(zhì)的源端金屬；
[0017]所述漏端N型重?fù)诫s區(qū)，接穿過(guò)層間介質(zhì)的漏端金屬；
[0018]所述漂移P型注入?yún)^(qū)近右N型深阱左側(cè)處，接穿過(guò)層間介質(zhì)、場(chǎng)氧及右N型深阱的漂移區(qū)金屬；
[0019]所述漂移區(qū)金屬，同右N型深阱之間有氧化層隔離。
[0020]較佳的，所述場(chǎng)氧右部上方形成有漏端多晶硅場(chǎng)板；
[0021]所述漏端N型重?fù)诫s區(qū)同所述漏端多晶硅場(chǎng)板同接穿過(guò)層間介質(zhì)的漏端金屬。
[0022]較佳的，P型硅襯底、P阱、漂移P型注入?yún)^(qū)、P型重?fù)诫s區(qū)，P型摻雜濃度依次增加；
[0023]左N型深阱、右N型深阱的N型摻雜濃度，小于源端N型重?fù)诫s區(qū)、漏端N型重?fù)诫s區(qū)的N型摻雜濃度。
[0024]較佳的，所述P阱104中形成有一源端P型注入?yún)^(qū)。
[0025]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的隔離型NLDMOS器件的制造方法，包括以下步驟:
[0026]一.在P型硅襯底上通過(guò)N型離子注入形成左N型深阱、右N型深阱兩個(gè)獨(dú)立的N型深阱；
[0027]二.利用有源區(qū)光刻，打開(kāi)場(chǎng)氧區(qū)域，刻蝕場(chǎng)氧區(qū)，在左N型深阱同右N型深阱之間的P型硅襯底上方，及右N型深阱左部上方，生長(zhǎng)場(chǎng)氧；
[0028]三.光刻打開(kāi)阱注入?yún)^(qū)域，在左N型深阱左部注入P型離子形成P阱；
[0029]四.在所述場(chǎng)氧下方進(jìn)行P型離子注入，在場(chǎng)氧下方的P型硅襯底及右N型深阱中形成有漂移P型注入?yún)^(qū)；
[0030]五.在硅片上，通過(guò)熱氧化方法生長(zhǎng)柵氧化層，淀積多晶硅；然后進(jìn)行多晶硅柵刻蝕，形成隔離型NLDMOS器件的柵極多晶硅；
[0031]所述柵極多晶硅，位于所述P阱右部上方、所述左N型深阱右部上方及所述場(chǎng)氧左部上方；
[0032]六.選擇性的進(jìn)行源漏離子注入，在所述P阱左部分別形成P型重?fù)诫s區(qū)和源端N型重?fù)诫s區(qū)，在所述右N型深阱右部形成漏端N型重?fù)诫s區(qū)；
[0033]七.在硅片上，淀積層間介質(zhì)；
[0034]八.刻蝕去除所述漂移P型注入?yún)^(qū)近右N型深阱左側(cè)處上方的層間介質(zhì)、場(chǎng)氧、右N型深阱體硅，形成一露出漂移P型注入?yún)^(qū)的外孔；
[0035]九、在漂移P型注入?yún)^(qū)的外孔處，生長(zhǎng)氧化層；
[0036]十.選擇性刻蝕，刻蝕出P型重?fù)诫s區(qū)域和源端N型重?fù)诫s接觸孔、漏端N型重?fù)诫s區(qū)接觸孔，以及漂移P型注入?yún)^(qū)的接觸孔；
[0037]所述漂移P型注入?yún)^(qū)的接觸孔，與所述漂移P型注入?yún)^(qū)的外孔同軸心，所述漂移P型注入?yún)^(qū)的接觸孔同所述右N型深阱之間有環(huán)形氧化層隔離；
[0038]十一.淀積金屬，再刻蝕出所需圖案，形成引出隔離型NLDMOS器件的源端和本底區(qū)的源端金屬、引出漏端的漏端金屬、引出漂移P型注入?yún)^(qū)的漂移區(qū)金屬，最后完成此NLDMOS的制作。
[0039]較佳的，步驟四中，同時(shí)在所述P阱內(nèi)進(jìn)行P型離子注入，在所述P阱中形成有一源端P型注入?yún)^(qū)。
[0040]較佳的，步驟四中，注入的P型離子為硼離子，注入能量為100kev到1500kev，注入劑量為1E12到1E14個(gè)每平方厘米。
[0041]較佳的，步驟五中，在硅片上，通過(guò)熱氧化方法生長(zhǎng)柵氧化層，淀積多晶硅；然后進(jìn)行多晶硅柵刻蝕，形成隔離型NLDMOS器件的柵極多晶硅及漏端多晶硅場(chǎng)板；
[0042]所述柵極多晶硅，位于所述P阱右部上方、所述左N型深阱右部上方及所述場(chǎng)氧左部上方；
[0043]所述漏端多晶硅場(chǎng)板，位于所述場(chǎng)氧右部上方；
[0044]步驟十中，還刻蝕出漏端多晶硅場(chǎng)板的接觸孔；
[0045]步驟^^一中，淀積金屬，淀積金屬，再刻蝕出所需圖案，形成引出隔離型NLDMOS器件的源端和本底區(qū)的源端金屬、引出漏端及漏端多晶硅場(chǎng)板的漏端金屬、引出漂移P型注入?yún)^(qū)的漂移區(qū)金屬，最后完成此NLDMOS的制作。
[0046]本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件，在漂移P型注入?yún)^(qū)靠近源端側(cè)通過(guò)漂移區(qū)金屬引出，漂移區(qū)金屬同右N型深阱(N型漂移區(qū))之間有氧化層隔離，漂移區(qū)金屬用于接零電位。當(dāng)漏端加交流信號(hào)由高電壓降到低電壓時(shí)，已經(jīng)完全耗盡的漂移區(qū)可以立即恢復(fù)，電子與空穴快速?gòu)?fù)合，實(shí)現(xiàn)輸出電流無(wú)延時(shí)。
【附圖說(shuō)明】
[0047]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對(duì)本發(fā)明所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0048]圖1是現(xiàn)有一種隔離型NLDMOS器件截面圖；
[0049]圖2是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件一實(shí)施例截面圖；
[0050]圖3是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例N型深阱形成后截面圖；
[0051]圖4是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例場(chǎng)氧形成后截面圖；
[0052]圖5是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例P阱形成后截面圖；
[0053]圖6是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例P型注入?yún)^(qū)形成后截面圖；
[0054]圖7是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例柵極多晶硅形成后截面圖；
[0055]圖8是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例源漏離子注入后截面圖；
[0056]圖9是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例淀積層間介質(zhì)后截面圖；
[0057]圖10是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例漂移P型注入?yún)^(qū)外孔形成后截面圖；
[0058]圖11是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例漂移P型注入?yún)^(qū)外孔處生長(zhǎng)氧化層后截面圖；
[0059]圖12是本發(fā)明的隔離型NLDMOS器件的制造方法一實(shí)施例接觸孔形成后截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0061]實(shí)施例一
[0062]隔離型NLDMOS器件，單元結(jié)構(gòu)如圖2所示，在P型硅襯底101上形成有左N型深阱102a、右N型深阱102b兩個(gè)獨(dú)立的N型深阱；
[0063]所述左N型深阱102a，左部形成有一 P阱104 ;
[0064]所述P阱104，左部形成有一 P型重?fù)诫s區(qū)109及一源端N型重?fù)诫s區(qū)108a ；
[0065]所述P阱104右部上方及所述左N型深阱102a右部上方，形成有柵氧化層106 ;
[0066]所述左N型深阱102a同所述右N型深阱102b之間的P型硅襯底101上方，及所述右N型深阱102b左部上方，形成有場(chǎng)氧103 ；
[0067]所述右N型深阱102b，右部形成有一漏端N型重?fù)诫s區(qū)108b ；
[0068]所述場(chǎng)氧103左部上方及所述柵氧化層106上方，形成有柵極多晶硅107a ；
[0069]所述場(chǎng)氧103下方的P型硅襯底101及右N型深阱102b中，形成有漂移P型注入?yún)^(qū) 105b ；
[0070]層間介質(zhì)110覆蓋在器件表面；
[0071]所述P型重?fù)诫s區(qū)109同所述源端N型重?fù)诫s區(qū)108a，同接穿過(guò)層間介質(zhì)110的源端金屬111 ;
[0072]所述漏端N型重?fù)诫s區(qū)108b，接穿過(guò)層間介質(zhì)110的漏端金屬；
[0073]所述漂移P型注入?yún)^(qū)105b近右N型深阱左側(cè)處，接穿過(guò)層間介質(zhì)110、場(chǎng)氧1