本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種pmos器件結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

mosfet，即金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，是一類重要的微電子器件。這是一種電壓控制，單子載流器件，它把電壓輸入的變化轉(zhuǎn)換成電流輸出的變化，其增益為mos管的跨導(dǎo)，即電流和輸入電壓的比。mos管憑借其輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、制造工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在阻抗變換，電子開(kāi)關(guān)，電路驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。pmos是一種常用的mosfet，在器件小型化過(guò)程中常常因?yàn)闇系雷冋?，在源漏極電壓增大時(shí)，容易發(fā)生穿通，導(dǎo)致器件損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明針對(duì)一種小尺寸pmos結(jié)構(gòu)容易發(fā)生溝道穿通導(dǎo)致耐壓不夠的問(wèn)題，提出一種pmos器件結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種pmos器件結(jié)構(gòu)，包括p型輕摻雜襯底、位于p型輕摻雜襯底上方的n型輕摻雜外延層，所述n型輕摻雜外延層包括位于其內(nèi)部中間的p型漂移區(qū)，p型漂移區(qū)外部左側(cè)包括有：n型bulk端、n型bulk端右側(cè)的p型源端、p型源端右側(cè)下方的左n型埋層、n型bulk端左側(cè)的左隔離區(qū)，所述左隔離區(qū)包括左p型隔離區(qū)、左p型隔離區(qū)下方的左p型埋層隔離區(qū)，p型漂移區(qū)的內(nèi)部右側(cè)頂端設(shè)有p型漏端，p型漂移區(qū)外部右側(cè)包括有：右n型埋層、右n型埋層外部右側(cè)的右隔離區(qū)，所述右隔離區(qū)包括右p型隔離區(qū)、右p型隔離區(qū)下方的右p型埋層隔離區(qū)，n型輕摻雜外延層上方覆蓋一層氧化層；在n型bulk端與p型源端之上淀積金屬電極形成源極，在p型漏端之上淀積金屬電極形成漏極，在p型調(diào)溝和p型漂移區(qū)之上淀積多晶硅形成柵極。

作為優(yōu)選方式，還包括位于p型漂移區(qū)外部左側(cè)的左n型阱區(qū)，所述n型bulk端位于左n型阱區(qū)內(nèi)部頂端左側(cè)，所述p型源端位于左n型阱區(qū)內(nèi)部頂端中間，所述左n型埋層位于p型源端右側(cè)下方的左n型阱區(qū)內(nèi)部。

作為優(yōu)選方式，還包括位于左n型阱區(qū)內(nèi)部的p型調(diào)溝，所述p型調(diào)溝位于p型源端右側(cè)、左n型埋層上方。

作為優(yōu)選方式，還包括位于p型漂移區(qū)外部右側(cè)的右n型阱區(qū)，右n型埋層位于右n型阱區(qū)內(nèi)部。

作為優(yōu)選方式，所述器件結(jié)構(gòu)中各摻雜類型相應(yīng)變?yōu)橄喾吹膿诫s，即p型摻雜變?yōu)閚型摻雜的同時(shí)，n型摻雜變?yōu)閜型摻雜。

作為優(yōu)選方式，左n型阱區(qū)和p型漂移區(qū)相接或有間隙，右n型阱區(qū)與p型漂移區(qū)相接或有間隙。

作為優(yōu)選方式，左n型阱區(qū)和左隔離區(qū)相接或有間隙，右n型阱區(qū)與右隔離區(qū)相接或有間隙。

作為優(yōu)選方式，p型調(diào)溝為n型材料。

作為優(yōu)選方式，所述器件結(jié)構(gòu)所用半導(dǎo)體材料為體硅材料或?yàn)閟oi材料。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用向左n型阱區(qū)中添加左n型埋層的方法，提高了該區(qū)域的載流子濃度，有效阻止了p型漂移區(qū)向左耗盡，從而有效地阻止了p型源端與p型漂移區(qū)的溝道pnp穿通；同理，通過(guò)向右n型阱區(qū)中添加右n型埋層有效地阻止了p型漂移區(qū)與p型隔離區(qū)形成的pnp穿通，提高了小尺寸下器件的可靠性，節(jié)省面積。通過(guò)向左n型阱區(qū)中添加p型調(diào)溝，可以降低由左n型阱區(qū)帶來(lái)的閾值電壓的提升，既提升了該區(qū)域的電子濃度，阻止穿通，又能使本發(fā)明結(jié)構(gòu)閾值電壓基本維持不變。

附圖說(shuō)明

圖1為pmos的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)斷電壓曲線比較圖；

其中，1為p型漏端，2為p型源端，3為n型bulk端，4為氧化層，5為源極，6為柵極，7為漏極，8為p型調(diào)溝，9為p型漂移區(qū)，101為左n型埋層，102為右n型埋層，111為左n型阱區(qū)，112為右n型阱區(qū)，121為左p型隔離區(qū)，131為左p型埋層隔離區(qū)，122為右p型隔離區(qū)，132為右p型埋層隔離區(qū)，14為n型輕摻雜外延層，15為p型輕摻雜襯底。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

實(shí)施例1

如圖2所示，一種pmos器件結(jié)構(gòu)，包括p型輕摻雜襯底15、位于p型輕摻雜襯底15上方的n型輕摻雜外延層14，所述n型輕摻雜外延層14包括位于其內(nèi)部中間的p型漂移區(qū)9，p型漂移區(qū)9外部左側(cè)包括有：n型bulk端3、n型bulk端3右側(cè)的p型源端2、p型源端2右側(cè)下方的左n型埋層101、n型bulk端3左側(cè)的左隔離區(qū)，所述左隔離區(qū)包括左p型隔離區(qū)121、左p型隔離區(qū)121下方的左p型埋層隔離區(qū)131，p型漂移區(qū)9的內(nèi)部右側(cè)頂端設(shè)有p型漏端1，p型漂移區(qū)9外部右側(cè)包括有：右n型埋層102、右n型埋層102外部右側(cè)的右隔離區(qū)，所述右隔離區(qū)包括右p型隔離區(qū)122、右p型隔離區(qū)122下方的右p型埋層隔離區(qū)132，n型輕摻雜外延層14上方覆蓋一層氧化層4；在n型bulk端3與p型源端2之上淀積金屬電極形成源極5，在p型漏端1之上淀積金屬電極形成漏極7，在p型調(diào)溝8和p型漂移區(qū)9之上淀積多晶硅形成柵極6。

進(jìn)一步的，所述器件結(jié)構(gòu)中各摻雜類型相應(yīng)變?yōu)橄喾吹膿诫s，即p型摻雜變?yōu)閚型摻雜的同時(shí)，n型摻雜變?yōu)閜型摻雜。

進(jìn)一步的，所述器件結(jié)構(gòu)所用半導(dǎo)體材料為體硅材料或?yàn)閟oi材料。

實(shí)施例2

如圖3所示，本實(shí)施例和實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于：還包括位于p型漂移區(qū)9外部右側(cè)的右n型阱區(qū)112，右n型埋層102位于右n型阱區(qū)112內(nèi)部。

實(shí)施例3

如圖4所示，本實(shí)施例和實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于：還包括位于p型漂移區(qū)9外部左側(cè)的左n型阱區(qū)111，所述n型bulk端3位于左n型阱區(qū)111內(nèi)部頂端左側(cè)，所述p型源端2位于左n型阱區(qū)111內(nèi)部頂端中間，所述左n型埋層101位于p型源端2右側(cè)下方的左n型阱區(qū)111內(nèi)部。還包括位于左n型阱區(qū)111內(nèi)部的p型調(diào)溝8，所述p型調(diào)溝8位于p型源端2右側(cè)、左n型埋層101上方。

進(jìn)一步的，左n型阱區(qū)111和p型漂移區(qū)9相接或有間隙，右n型阱區(qū)112與p型漂移區(qū)9相接或有間隙。

進(jìn)一步的，左n型阱區(qū)111和左隔離區(qū)相接或有間隙，右n型阱區(qū)112與右隔離區(qū)相接或有間隙。

進(jìn)一步的，p型調(diào)溝8為n型材料。

借助仿真軟件對(duì)本實(shí)施例的橫向低壓pmos器件進(jìn)行工藝仿真，仿真參數(shù)為：初始硅片采用晶向?yàn)?lt;100>的硅片，p型襯底電阻率為80ω·cm；n型外延層電阻率為2ω·cm，；左右兩個(gè)p型埋層隔離區(qū)硼的注入劑量為6e12cm^-2；左右兩個(gè)n型阱區(qū)采用兩次注入，第一次注入劑量為1e12cm^-2，第二次注入劑量為4e12cm^-2；左右兩個(gè)p型隔離區(qū)，中間的p型漂移區(qū)采用多次注入硼，包括一次注入劑量為1.2e12cm^-2的注入，一次注入劑量為1.2e12cm^-2；左右兩個(gè)n型埋層和n型bulk端采用兩次注入；柵氧層厚度為60nm；源端，漏端，p型調(diào)溝采用兩次注入，第一次注入劑量為3e13cm^-2，第二次注入劑量為2.6e15cm^-2；淀積的金屬電極厚度為1.5um；器件溝道長(zhǎng)度1.5um。

圖5為該pmos結(jié)構(gòu)的關(guān)斷電壓曲線圖，從圖中可以看出圖1所示的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的pmos擊穿電壓約為10v，而圖4所示的本發(fā)明擊穿電壓約為34v，可見(jiàn)n型埋層和p型調(diào)溝提高了器件的穩(wěn)定性，在不改變器件尺寸的前提下耐壓得到大幅提升。滿足了小尺寸下的器件設(shè)計(jì)要求，提高了其可靠性，降低了成本。

實(shí)施例4

本實(shí)施例和實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于：還包括位于p型漂移區(qū)9外部左側(cè)的左n型阱區(qū)111，所述n型bulk端3位于左n型阱區(qū)111內(nèi)部頂端左側(cè)，所述p型源端2位于左n型阱區(qū)111內(nèi)部頂端中間，所述左n型埋層101位于p型源端2右側(cè)下方的左n型阱區(qū)111內(nèi)部。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。